Bu animasyon, bir ‘gelgit kesintisi olayı’ sırasında süper kütleli bir kara delik tarafından emilirken spagettileşme yaşayan bir yıldızı tasvir ediyor. ESO’nun Çok Büyük Teleskopu ve ESO’nun Yeni Teknoloji Teleskopu yardımıyla yapılan yeni bir çalışmada, gökbilimcilerden oluşan bir ekip, bir kara deliğin bir yıldızı yuttuğunda, dışarıya doğru güçlü bir madde patlaması başlatabildiğini buldu. Kredi: ESO/M. Kornmesser
Gökbilimciler, Evrenin yarısından görünen inanılmaz derecede parlak bir X-ışını, optik ve radyo sinyalinin kaynağını belirlediler.
AT 2022cmc olarak adlandırılan sinyal, bu yılın başlarında Kaliforniya’daki Zwicky Geçici Tesisi tarafından keşfedildi. Bugün (30 Kasım) yayınlanan bulgular Doğa Astronomisi, muhtemelen süper kütleli bir kütleden fırlayan bir madde jetinden kaynaklandığını öne sürüyor. Kara delik ışık hızına yakın.
MIT ve Birmingham Üniversitesi’nden araştırmacıların da dahil olduğu ekip, jetin aniden yakındaki bir yıldızı yutmaya başlayan ve bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkaran bir kara deliğin ürünü olduğuna inanıyor. Bulguları, süper kütleli kara deliklerin nasıl beslenip büyüdüğüne yeni bir ışık tutabilir.
Zwicky Geçici Tesisi, Güney Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’ndeki Samuel Oschin teleskobuna monte edilmiş son teknoloji ürünü geniş alanlı bir kamera kullanarak gökyüzünü tarıyor. Kredi bilgileri: Palomar Gözlemevi/Caltech
Gökbilimciler, geçen bir yıldızın bir kara deliğin gelgit kuvvetleri tarafından parçalandığı bu tür başka “gelgit bozulması olayları” veya TDE’ler gözlemlediler. Ancak AT 2022cmc, bugüne kadar keşfedilen tüm TDE’lerden daha parlaktır ve yaklaşık 8,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta, aynı zamanda şimdiye kadar tespit edilen en uzak TDE’dir.
Ekip, Avrupa Güney Gözlemevi’ni kullanarak AT 2022cmc’ye olan mesafeyi ölçtü. Çok Büyük TeleskopŞili’de.
Matt Nicholl, doçent Birmingham Üniversitesi, şunları söyledi: “Tayfımız bize kaynağın sıcak olduğunu söyledi: TDE için tipik olan yaklaşık 30.000 derece. Ancak bu olayın meydana geldiği galaksi tarafından bir miktar ışık emilimi de gördük. Bu absorpsiyon çizgileri, bize bu galaksinin beklediğimizden çok daha uzakta olduğunu söyleyerek, daha kırmızı dalga boylarına doğru oldukça kaymıştı!
Şili’nin Atacama Çölü’ndeki Paranal Gözlemevindeki Çok Büyük Teleskop veya VLT. Kredi bilgileri: A. Ghizzi Panizza/ESO
Bu kadar uzak bir olay bizim gökyüzümüzde nasıl bu kadar parlak görünebilir? Ekip, kara deliğin jetinin doğrudan Dünya’yı işaret ediyor olabileceğini ve bunun da jetin başka bir yönü işaret etmesinden daha parlak görünmesini sağladığını söylüyor. Efekt “Doppler güçlendirme”dir ve geçen bir sirenin güçlendirilmiş sesine benzer.
AT 2022cmc, şimdiye kadar tespit edilen dördüncü Doppler destekli TDE ve 2011’den beri gözlemlenen bu türden ilk olaydır. Aynı zamanda, bir optik gökyüzü araştırması kullanılarak keşfedilen ilk takviyeli TDE’dir. Önümüzdeki yıllarda daha güçlü teleskoplar devreye girdikçe, süper kütleli karadeliklerin nasıl büyüdüğüne ve etraflarındaki galaksileri şekillendirdiğine ışık tutabilen daha fazla TDE ortaya çıkaracaklar.
AT 2022cmc’nin ilk keşfinin ardından ekip, Uluslararası Uzay İstasyonunda çalışan bir X-ışını teleskopu olan Nötron yıldızı Interior Composition ExplorerR’ı (NICER) kullanarak sinyale odaklandı.
NASA’nın Nötron yıldızı İç Kompozisyon Kaşifi (NICER), merkezde, Uluslararası Uzay İstasyonunda bulunan bir X-ışını teleskopudur. Kredi bilgileri: NASA
Çalışmanın baş yazarı olan Dheeraj “DJ” Pasham, “İlk üç gün her şey oldukça normal görünüyordu” diye hatırlıyor. “Sonra ona bir X-ışını teleskopu ile baktık ve bulduğumuz şey, kaynağın en güçlü gama ışını patlamasından 100 kat daha güçlü olduğuydu.”
Tipik olarak, gökyüzündeki bu tür parlak flaşlar, gama ışını patlamalarıdır – büyük kütleli yıldızların çöküşünden fışkıran aşırı X-ışını emisyonları jetleri.
Birmingham Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Dr. Benjamin Gompertz, gama ışını patlaması karşılaştırma analizine öncülük etti. “Gama ışını patlamaları, bu tür olayların olağan şüphelileridir” dedi. “Ancak, ne kadar parlak olurlarsa olsunlar, çökmekte olan bir yıldızın üretebileceği kadar ışık vardır. AT 2022cmc çok parlak olduğu ve çok uzun sürdüğü için, ona gerçekten devasa bir şeyin – süper kütleli bir kara delik – güç vermesi gerektiğini biliyorduk.
Aşırı X-ışını aktivitesinin, parçalanmış yıldız kara deliğe düşerken bir enkaz girdabı oluşturduğunda “aşırı yığılma olayı” tarafından desteklendiğine inanılıyor. Gerçekten de ekip, AT 2022cmc’nin X-ışını parlaklığının daha önce tespit edilen üç TDE’den daha parlak olmasına rağmen karşılaştırılabilir olduğunu buldu.
Pasham, “Muhtemelen yıldızı yılda güneş kütlesinin yarısı kadar yutuyor” diye tahmin ediyor. “Bu gelgit kesintilerinin çoğu erken saatlerde oluyor ve bu olayı en başında, kara deliğin yıldızdan beslenmeye başlamasından sonraki bir hafta içinde yakalayabildik.”
Ortak yazar Matteo Lucchini, “Gelecekte bu TDE’lerden daha fazlasını bekliyoruz” diye ekliyor. “Sonunda, kara deliklerin bu son derece güçlü jetleri tam olarak nasıl fırlattığını söyleyebiliriz.”
Referans: “Bir yıldızın kozmolojik bir kara delik tarafından parçalanmasının ardından göreli bir jetin doğuşu” 30 Kasım 2022, Doğa Astronomisi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01820-x
Bu makaleye katkıda bulunan diğer Birmingham bilim adamları, Dr. Graham Smith, Dr. Samantha Oates ve PhD araştırmacıları Aysha Aamer, Evan Ridley ve Xinyue Sheng idi.