Bir yıldız, yakındaki süper kütleli bir kara delik tarafından tüketiliyor. Gökbilimciler buna bir gelgit bozulma olayı (TDE) diyorlar. Bu TDE’yi çok nadir bir TDE yapan şey, kara delik yıldızı parçalara ayırırken, neredeyse ışık hızıyla hareket eden iki madde jetinin zıt yönlerde fırlatılması ve tüm dalga boylarında ışık üretmesidir. Bu tür jetli TDE’ler son derece nadirdir ve burada tasvir edilen AT2022cmc, bir optik teleskopla keşfedilen ilk örnektir. Kredi: Carl Knox – OzGrav, ARC Yerçekimi Dalgası Keşfi Mükemmeliyet Merkezi, Swinburne Teknoloji Üniversitesi
Zwicky Geçici Tesisi, Nadir Bir Kozmik “Öğle Yemeği”nin İlk Keşfini Yapıyor
Astronomlar yakaladı Kara delik yakındaki bir yıldızı parçalamak ve bu süreçte evrende hiç olmadığı kadar uzağa jetler salmak.
Evren şiddetli bir yer olabilir. Yıldızlar ölür veya birbirleriyle çarpışır ve kara delikler çok yaklaşan her şeyi yutar. Bunlar ve diğer olaylar, gece gökyüzünde astronomların geçici olaylar olarak adlandırdıkları ışık parlamaları üretir. Zwicky Geçici Tesisi şu anda astronomların sürekli değişen evreni incelemek için kullandıkları en büyük geçici araştırmalardan biridir. Anket aynı zamanda astronomların sıklıkla şans eseri keşfettiği nadir, garip ve sıra dışı olayların bir hazinesidir.
“Yeni arama tekniğimiz, ZTF anket verilerindeki nadir kozmik olayları hızlı bir şekilde belirlememize yardımcı oluyor. Ve ZTF ve Vera Rubin’in LSST’si gibi yaklaşan daha büyük araştırmalar gökyüzünü çok sık taradığından, artık çok sayıda nadir veya daha önce keşfedilmemiş kozmik olayı ortaya çıkarmayı ve bunları ayrıntılı olarak incelemeyi bekleyebiliriz,” diyor doktora sonrası araştırmacı Igor Andreoni. Maryland Üniversitesi (UMD) Astronomi Bölümü ve NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi.
AT2022cmc jetli gelgit dağılımı olayı ilk olarak ZTF optik verilerinde gözlemlendi ve bunu X-ışını, UV, kızılötesi ve radyoda parladığını gören diğer 21 astronomik tesis izledi. Kredi: Zwicky Geçici Tesisi/R.Hurt (Caltech/IPAC)
AT2022cmc, gelgit kesintisi olayı veya TDE olarak bilinen olayın kendine özgü bir durumudur. TDE’ler, bir kara deliğe yaklaşan bir yıldızın kara deliğin yerçekimi gelgit kuvvetleri tarafından şiddetli bir şekilde parçalanmasıyla gerçekleşir – Ay’ın Dünya’daki gelgitleri nasıl çektiğine benzer, ancak daha büyük bir güçle. Daha sonra, yıldızın parçaları kara deliğin etrafında dönen hızla dönen bir diske yakalanır. Son olarak, kara delik, diskteki mahkum yıldızdan geriye kalanları tüketir.
AT2022cmc gibi bazı son derece nadir durumlarda, süper kütleli kara delik bir yıldızı yok ettikten sonra “göreceli jetler” – ışık hızına yakın hareket eden madde ışınları – fırlatır. Şubat 2022’de keşfedilen Andreoni liderliğindeki gökbilimciler, AT2022cmc’yi takip etti ve onu birden çok dalga boyunda birden çok tesisle gözlemledi. Analiz şimdi dergide yayınlandı Doğa.
AT2022cmc jetli gelgit bozulma olayı hakkında sanatçının izlenimi. Kredi: ESO/M.Kornmesser
Minnesota Twin Cities Üniversitesi’nde astronomi profesörü yardımcısı ve makalenin eş lideri olan Michael Coughlin, “Bilim adamlarının bu jetlerden birini en son on yıldan uzun bir süre önce keşfettiklerini” söyledi. “Elimizdeki verilere göre, göreceli jetlerin bu yıkıcı olayların yalnızca %1’inde fırlatıldığını tahmin edebiliyoruz, bu da AT2022cmc’yi son derece nadir bir olay haline getiriyor. Aslında, olaydan gelen parlak flaş, şimdiye kadar gözlemlenen en parlaklar arasında.
Her gece bir milyon sayfalık bilgiyi aramaya eşdeğer olan yeni veri işleme yöntemi, Andreoni ve meslektaşlarının ZTF verilerinin hızlı bir analizini yapmasına ve göreli jetlerle AT2022cmc TDE’yi belirlemesine olanak sağladı. Hızlı bir şekilde, X-ışınlarından milimetreye ve radyoya kadar elektromanyetik spektrum boyunca olağanüstü parlak bir olayı ortaya çıkaran takip gözlemlerine başladılar.
ESO‘s Çok Büyük Teleskop AT2022cmc’nin 8,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta kozmolojik bir uzaklıkta olduğunu ortaya çıkardı. bu Hubble uzay teleskobu Çok Büyük Diziden optik/kızılötesi görüntüler ve radyo gözlemleri, AT2022cmc’nin yerini son derece hassas bir şekilde saptadı.
Araştırmacılar, AT2022cmc’nin henüz görünmeyen bir galaksinin merkezinde olduğuna inanıyor çünkü AT2022cmc’den gelen ışık onu gölgede bırakıyor, ancak Hubble veya James Webb Uzay Teleskopları ile gelecekte yapılacak uzay gözlemleri, geçici olay sonunda ortadan kaybolduğunda galaksiyi ortaya çıkarabilir.
Bazı TDE’lerin jet fırlatırken diğerlerinin neden fırlatmadığı hala bir muamma. Gözlemlerinden, Andreoni ve ekibi, AT2022cmc’deki kara deliklerin ve diğer benzer şekilde püskürtülen TDE’lerin, son derece parlak jetlere güç sağlamak için büyük olasılıkla hızla döndükleri sonucuna vardılar. Bu, hızlı bir kara delik dönüşünün jet fırlatma için gerekli bileşenlerden biri olabileceğini düşündürmektedir; bu, araştırmacıları milyarlarca ışıkyılı uzaklıktaki galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin fiziğini anlamaya yaklaştıran bir fikirdir.
AT2022cmc’den önce, birincil olarak bu jetler tarafından üretilen en yüksek enerjili radyasyon biçimlerini tespit eden gama ışını uzay misyonları tarafından keşfedilen, yalnızca birkaç olası jetlenmiş TDE biliniyordu. Gökbilimciler, yeni yöntemleriyle artık yer tabanlı optik araştırmalarda bu tür nadir olayları arayabilirler.
Andreoni, “Astronomi hızla değişiyor” dedi. “Daha fazla optik ve kızılötesi tüm gökyüzü araştırmaları artık aktif veya yakında çevrimiçi olacak. Bilim adamları AT2022cmc’yi ne arayacakları ve uzaktaki kara deliklerden daha yıkıcı olayları bulabilecekleri bir model olarak kullanabilirler. Bu, büyük veri madenciliğinin evren hakkındaki bilgimizi ilerletmek için her zamankinden daha önemli bir araç olduğu anlamına geliyor.”
Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için Süper Kütleli Kara Delik Yıldızı Şiddetle Parçalıyor, Göreli Jeti Fırlatıyor başlıklı makaleyi okuyun.
Referans: Igor Andreoni, Michael W. Coughlin, Daniel A. Perley, Yuhan Yao, Wenbin Lu, S. Bradley Cenko, Harsh Kumar, Shreya Anand. Anna YQ Ho, Mansi M. Kasliwal, Antonio de Ugarte Postigo, Ana Sagués-Carracedo, Steve Schulze, D. Alexander Kann, SR Kulkarni, Jesper Sollerman, Nial Tanvir, Armin Rest, Luca Izzo, Jean J. Somalwar, David L. Kaplan, Tomás Ahumada, GC Anupama, Katie Auchettl, Sudhanshu Barway, Eric C. Bellm, Varun Bhalerao, Joshua S. Bloom, Michael Bremer, Mattia Bulla, Eric Burns, Sergio Campana, Poonam Chandra, Panos Charalampopoulos, Jeff Cooke, Valerio D Elia, Kaustav Kashyap Das, Dougal Dobie, José Feliciano Agüí Fernández, James Freeburn, Cristoffer Fremling, Suvi Gezari, Simon Goode, Matthew J. Graham, Erica Hammerstein, Viraj R. Karambelkar, Charles D. Kilpatrick, Erik C. Kool, Melanie Krips, Russ R. Laher, Giorgos Leloudas, Andrew Levan, Michael J. Lundquist, Ashish A. Mahabal, Michael S Medford, M. Coleman Miller, Anais Möller, Kunal P. Mooley, AJ Nayana, Guy Nir, Peter TH Pang, Emmy Paraskeva, Richard A. Perley, Glen Petitpas, Miika Pursiainen, Vikram Ravi, Ryan Ridden-Harper, Reed Riddle , Mickael Rigault, Antonio C. Rodriguez, Ben Rusholme, Yashvi Sharma, IA Smith, Robert D. Stein, Christina Thöne, Aaron Tohuvavohu, Frank Valdes, Jan van Roestel, Susanna D. Vergani, Qinan Wang ve Jielai Zhang, 30 Kasım 2022 , Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-022-05465-8
AT2022cmc dünya çapında 21 astronomik tesis tarafından gözlemlendi. Bunlar arasında Palomar 48-inç Samuel Oschin Teleskopu (Zwicky Geçici Tesisi), Liverpool Teleskopu, Blanco teleskopu, GROWTH-Hindistan Teleskobu, Çok Büyük Teleskop, İskandinav Optik Teleskobu, Çok Büyük Dizi, Milimetre Altı Dizisi, Kuzey Uzatılmış Milimetre Dizisi, James Clerk Maxwell Teleskopu yer alır. , yükseltilmiş Dev Metrewave Radyo Teleskobu, Palomar 60-inç Teleskop, Palomar 200-inç Hale Teleskobu, Asteroid Karasal Etki Son Uyarı Sistemi, Gran Telescopio Canarias, Calar Alto Gözlemevi, WM Keck Gözlemevi, Gemini Gözlemevi, Neil Gehrels Swift Gözlemevi, Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Kaşifi ve Hubble Uzay Teleskobu.