Gelgit şokları, bir kara delik tarafından çekilen bir yıldızın kalıntılarını aydınlatabilir

Yeni bir çalışma, bir yıldız süper kütleli bir kara delik tarafından yok edildiğinde ortaya çıkan parlak radyasyon patlamalarına ışık tutuyor. Patlamalar mutlaka kara deliğin yakın çevresinde oluşmaz, ancak yok olan yıldızdan gelen gaz kara deliğin etrafında dönerken kendisine çarptığında meydana gelen gelgit şokları tarafından yaratılır.

Evren, bir yıldızın ömrünün bile kısa kesilebileceği şiddetli bir yerdir. Bu, bir yıldız kendisini “kötü” bir mahallede, özellikle süper kütleli bir kara deliğin yakınında bulduğunda meydana gelir.

Bu kara delikler, güneşin kütlesinin milyonlarca hatta milyarlarca katı ağırlığındadır ve tipik olarak sessiz galaksilerin merkezlerinde bulunur. Bir yıldız kara deliğe yaklaştıkça, yıldızı bir arada tutan kuvvetlerden daha güçlü hale gelene kadar süper kütleli kara deliğin sürekli artan yerçekimi çekimini yaşar. Bu, gelgit bozulma olayı (TDE) olarak bilinen bir olay olan yıldızın bozulmasına veya yok olmasına neden olur.

Doktora Sonrası Araştırmacı, “Yıldız parçalandıktan sonra, gazı kara deliğin etrafında bir birikim diski oluşturur. Diskten gelen parlak patlamalar, özellikle X-ışınlarını algılayan optik teleskoplar ve uydular olmak üzere hemen hemen her dalga boyunda gözlemlenebilir” diyor. Turku Üniversitesi’nden Yannis Liodakis ve ESO (FINCA) ile Finlandiya Astronomi Merkezi.

Yakın zamana kadar, araştırmacılar onları tespit edebilecek pek çok deney olmadığı için yalnızca birkaç TDE’yi biliyorlardı. Ancak son yıllarda, bilim adamları daha fazla TDE gözlemlemek için gerekli araçları geliştirdiler. İlginç ama belki de çok da şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu gözlemler araştırmacıların şu anda üzerinde çalışmakta olduğu yeni gizemlere yol açtı.

“Optik teleskoplarla yapılan büyük ölçekli deneylerden elde edilen gözlemler, çok sayıda TDE’nin, görünür ışık patlamaları açıkça tespit edilebilmesine rağmen, X-ışınları üretmediğini ortaya çıkardı. Bu keşif, bozulan yıldız maddesinin evrimine ilişkin temel anlayışımızla çelişiyor. TDE’lerde, “diyor Liodakis.

Dergide yayınlanan bir çalışma Bilim ESO ile Finlandiya Astronomi Merkezi tarafından yönetilen uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından yapılan bir araştırma, TDE’lerden gelen polarize ışığın bu gizemi çözmenin anahtarı olabileceğini öne sürüyor.

Kara delik etrafında bir X-ışını parlak yığılma diskinin oluşması yerine, birçok TDE’de tespit edilen optik ve ultraviyole ışıkta gözlenen patlama, gelgit şoklarından kaynaklanabilir. Bu şoklar, yok olan yıldızdan gelen gaz kara deliğin etrafında döndükten sonra kendi kendine çarptığında, kara deliğin çok uzağında oluşur. X-ışını parlak toplanma diski, bu olaylarda çok daha sonra oluşacaktır.

Çalışmanın baş yazarı Liodakis, “Işığın polarizasyonu, astrofiziksel sistemlerin altında yatan süreçler hakkında benzersiz bilgiler sağlayabilir. TDE’den ölçtüğümüz polarize ışık, yalnızca bu gelgit şoklarıyla açıklanabilir” diyor.

Polarize ışık, araştırmacıların yıldızların yok oluşunu anlamalarına yardımcı oldu

Ekip, 2020’nin sonlarında Gaia uydusundan AT 2020mot olarak belirlenmiş yakın bir galaksideki geçici bir nükleer olaya ilişkin bir genel uyarı aldı. Araştırmacılar daha sonra AT 2020mot’u, Turku Üniversitesi’ne ait Nordic Optical Telescope (NOT)’ta gerçekleştirilen optik polarizasyon ve spektroskopi gözlemleri dahil olmak üzere çok çeşitli dalga boylarında gözlemlediler. NOT’ta yapılan gözlemler, bu keşfi mümkün kılmada özellikle etkili oldu. Ayrıca lise öğrencilerine yönelik gözlemsel astronomi dersi kapsamında kutuplaşma gözlemleri yapılmıştır.

FINCA ve Turku Üniversitesi’nden Doktora Araştırmacısı Jenni Jormanainen, “İskandinav Optik Teleskobu ve çalışmada kullandığımız polarimetre, süper kütleli kara delikleri ve çevrelerini anlama çabalarımızda etkili oldu” diyor. OLUMSUZ.

Araştırmacılar, AT 2020mot’tan gelen optik ışığın oldukça polarize olduğunu ve zamanla değiştiğini buldular. Birkaç denemeye rağmen, radyo veya X-ışını teleskoplarının hiçbiri, patlamanın zirvesinden önce, sırasında ve hatta aylar sonra olaydan gelen radyasyonu tespit edemedi.

Elina Lindfors, “AT2020mot’un ne kadar polarize olduğunu gördüğümüzde, hemen kara delikten fırlayan bir jeti düşündük, çünkü çevredeki gazı toplayan süper kütleli karadeliklerin etrafında sıklıkla gözlemliyoruz. Ancak, orada hiçbir jet bulunamadı” diyor Elina Lindfors. , Turku Üniversitesi ve FINCA’da Akademi Araştırma Görevlisi.

Gökbilimciler ekibi, verilerin, yıldız gazı akışının kendisiyle çarpıştığı ve karadelik etrafındaki yörüngesinin pericenter ve apocenter yakınında şoklar oluşturduğu bir senaryoyla en yakından eşleştiğini fark etti. Daha sonra şoklar, doğal olarak yüksek oranda polarize ışığa yol açacak olan yıldız akışındaki manyetik alanı yükseltir ve düzenler. Optik polarizasyonun seviyesi çoğu model tarafından açıklanamayacak kadar yüksekti ve zamanla değişiyor olması bunu daha da zorlaştırıyordu.

Gözlemler sırasında FINCA’da astronom olan ve şu anda Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nde (NTNU) çalışan Karri Koljonen, “Baktığımız tüm modeller, gelgit şoku modeli dışında gözlemleri açıklayamadı” diyor. .

Araştırmacılar, TDE’lerden gelen polarize ışığı gözlemlemeye devam edecekler ve yakında bir yıldız bozulduktan sonra ne olduğu hakkında daha fazla şey keşfedebilirler.