Bu resimde bir kara deliğin etrafında bir sıcak gaz diski dönüyor. Sağa doğru uzanan gaz akışı, kara delik tarafından çekilen bir yıldızdan geriye kalanlardır. Kara deliğin üzerindeki bir sıcak plazma bulutu (elektronları sıyrılmış gaz atomları) korona olarak bilinir. Kredi: NASA/JPL-Caltech
NASA, Bir Yıldızı Yok Eden Kara Deliğe Alışılmadık Bir Şekilde Yakından Bakıyor
Son gözlemler bir[{” attribute=””>black hole devouring a wandering star may help scientists understand more complex black hole feeding behaviors.
Multiple NASA telescopes recently observed a massive black hole tearing apart an unlucky star that wandered too close. Located about 250 million light-years from Earth in the center of another galaxy, it was the fifth-closest example of a black hole destroying a star ever observed.
Once the star had been thoroughly ruptured by the black hole’s gravity, astronomers saw a dramatic rise in high-energy X-ray light around the black hole. This indicated that as the stellar material was pulled toward its doom, it formed an extremely hot structure above the black hole called a corona. NASA’s NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array) satellite is the most sensitive space telescope capable of observing these wavelengths of light, and the event’s proximity provided an unprecedented view of the corona’s formation and evolution, according to a new study published in the Astrophysical Journal.
The work demonstrates how the destruction of a star by a black hole – a process formally known as a tidal disruption event – could be used to better understand what happens to material that’s captured by one of these behemoths before it’s fully devoured.
Bir yıldız bir kara deliğe çok yaklaştığında, bu animasyonda gösterildiği gibi, yoğun yerçekimi yıldızı uzun bir sıcak gaz nehri haline gelene kadar uzatacaktır. Gaz daha sonra kara deliğin etrafında döndürülür ve yavaş yavaş yörüngeye çekilerek parlak bir disk oluşturur. Kredi: Bilim İletişim Laboratuvarı/DESY
Bilim adamlarının inceleyebileceği çoğu karadelik, uzun yıllar, bazen bin yıl boyunca birikmiş ve milyarlarca mil genişliğinde diskler oluşturmuş sıcak gazla çevrilidir. Bazı durumlarda, bu diskler tüm galaksilerden daha parlak parlıyor. Bu parlak kaynakların çevresinde bile, ama özellikle çok daha az aktif karadeliklerin çevresinde, parçalanan ve tüketilen tek bir yıldız göze çarpıyor. Ve baştan sona, süreç genellikle sadece birkaç hafta veya ay sürer. Gelgit bozulma olaylarının gözlemlenebilirliği ve kısa süresi, onları, kara deliğin yerçekiminin etrafındaki malzemeyi nasıl manipüle ederek inanılmaz ışık gösterileri ve yeni fiziksel özellikler yarattığını çözebilen gökbilimciler için özellikle çekici kılıyor.
Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde astronom olan ortak yazar Suvi Gezari, “Gelgit bozulma olayları bir tür kozmik laboratuvardır” dedi. “Galaksinin merkezinde gizlenen devasa bir kara deliğin gerçek zamanlı beslenmesine açılan penceremiz.”
Şaşırtıcı Bir Sinyal
Yeni çalışmanın odak noktası, Güneşimizin kütlesinin yaklaşık 10 milyon katı (bir bowling topu ile Titanik arasındaki fark hakkında) merkezi bir kara delik bulunan bir galakside meydana gelen AT2021ehb adlı bir olaydır. Bu gelgit kesintisi olayı sırasında, yıldızın kara deliğe en yakın tarafı, yıldızın uzak tarafından daha sert çekildi, her şey birbirinden ayrıldı ve uzun bir sıcak gaz eriştesi dışında hiçbir şey kalmadı.
Bilim adamları, bu tür olaylar sırasında gaz akışının bir kara deliğin etrafında dolaştığını ve kendisiyle çarpıştığını düşünüyorlar. Bunun, ultraviyole ışık ve X-ışınları gibi insan gözüyle görülemeyen dalga boylarının yanı sıra görünür ışık üreten şok dalgaları ve dışa doğru gaz akışları yarattığı düşünülmektedir. Malzeme daha sonra kara deliğin etrafında dönen bir diske yerleşmeye başlar, tıpkı bir drenajın etrafında dönen su gibi, sürtünme düşük enerjili X-ışınları üretir. AT2021ehb söz konusu olduğunda, bu olaylar dizisi yalnızca 100 gün içinde gerçekleşti.
Olay ilk olarak 1 Mart 2021’de Güney Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nde bulunan Zwicky Geçici Tesisi (ZTF) tarafından tespit edildi. Daha sonra NASA’nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi ve Nötron yıldızı İç Kompozisyon Kaşifi (NICER) teleskopu (Swift’ten daha uzun X-ışını dalga boylarını gözlemleyen) tarafından incelenmiştir.
Ardından, olayın ilk tespit edilmesinden yaklaşık 300 gün sonra, NASA’nın NuSTAR sistemi gözlemlemeye başladı. NuSTAR bir sıcak bulut olan bir korona tespit ettiğinde bilim adamları şaşırdılar. plazmaveya elektronları sıyrılmış gaz atomları – çünkü koronalar genellikle bir kara delikten zıt yönlerde akan gaz jetleriyle ortaya çıkar. Ancak AT2021ehb gelgit olayıyla birlikte jet olmaması korona gözlemini beklenmedik hale getirdi. Korona, bir kara deliğin diğer bölümlerinden daha yüksek enerjili X-ışınları yayar, ancak bilim adamları plazmanın nereden geldiğini veya tam olarak nasıl bu kadar ısındığını bilmiyorlar.
Yüksek Lisans Öğrencisi Yuhan Yao, “Bir jet olmadan bu kadar X-ışını emisyonu olan bir gelgit bozulma olayı görmedik ve bu gerçekten muhteşem çünkü bu, jetlere neyin neden olduğunu ve koronaya neyin neden olduğunu potansiyel olarak çözebileceğimiz anlamına geliyor” dedi. Pasadena, California’daki Caltech ve yeni çalışmanın baş yazarı. “AT2021ehb gözlemlerimiz, manyetik alanların koronanın nasıl oluştuğuyla bir ilgisi olduğu fikriyle uyuşuyor ve bu manyetik alanın bu kadar güçlü olmasına neyin sebep olduğunu bilmek istiyoruz.”
Yao ayrıca, ZTF tarafından tanımlanan daha fazla gelgit bozulması olayını aramak ve ardından bunları Swift, NICER ve NuSTAR gibi teleskoplarla gözlemlemek için bir çabaya öncülük ediyor. Her yeni gözlem, AT2021ehb ve diğer gelgit kesintisi olaylarında gözlemlenenleri doğrulamak için yeni içgörüler veya fırsatlar potansiyeli sunuyor. Yao, “Bulabildiğimiz kadar çok bulmak istiyoruz,” dedi.
Referans: “The Tidal Disruption Event AT2021ehb: Evidence of Relativistic Disk Reflection, and Rapid Evolution of the Disk-Corona System” yazan Yuhan Yao, Wenbin Lu, Muryel Guolo, Dheeraj R. Pasham, Suvi Gezari, Marat Gilfanov, Keith C. Gendreau , Fiona Harrison, S. Bradley Cenko, SR Kulkarni, Jon M. Miller, Dominic J. Walton, Javier A. García, Sjoert van Velzen, Kate D. Alexander, James CA Miller-Jones, Matt Nicholl, Erica Hammerstein, Pavel Medvedev , Daniel Stern, Vikram Ravi, R. Sunyaev, Joshua S. Bloom, Matthew J. Graham, Erik C. Kool, Ashish A. Mahabal, Frank J. Masci, Josiah Purdum, Ben Rusholme, Yashvi Sharma, Roger Smith ve Jesper Sollerman , 15 Eylül 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac898a
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
California Institute of Technology (Caltech) liderliğindeki ve NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı (JPL), ajansın Washington’daki Bilim Misyon Müdürlüğü için Güney Kaliforniya’da bulunan NuSTAR, Danimarka Teknik Üniversitesi ve İtalyan Uzay Ajansı (ASI) ile ortaklaşa geliştirildi. Uzay aracı Orbital Sciences Corp. tarafından Dulles, Virginia’da inşa edildi. NuSTAR’ın görev operasyonları merkezi, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeleyve resmi veri arşivi, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki NASA’nın Yüksek Enerji Astrofizik Bilim Arşivi Araştırma Merkezi’ndedir. ASI, görevin yer istasyonunu ve bir ayna veri arşivini sağlar. Caltech, NASA için JPL’yi yönetiyor.