Yaklaşık 500 milyon ışıkyılı uzaklıktaki bir galakside bulunan Güneş benzeri bir yıldız, bir kara delik tarafından aşamalı olarak yutulmakta ve her yakın geçişte üç Dünya’ya eşdeğer bir kütle saçmaktadır.
Leicester Üniversitesi gökbilimcileri tarafından tespit edilen devasa X-ışınları patlaması, Dünya kütlesinin üç katı kadar malzemenin bir anda yandığını gösteriyor. Kara delik.
Yakındaki bir galaksideki Güneşimize benzer bir yıldız, küçük ama yırtıcı bir kara delik tarafından yavaş yavaş yeniliyor ve yakınından her geçişinde üç Dünya’nın eşdeğer kütlesini kaybediyor.
Leicester Üniversitesi gökbilimcilerinin keşfi 7 Eylül’de dergide bildirildi. Doğa Astronomi ve yörüngedeki yıldızları bozan kara deliklere dair bilgimizde bir ‘kayıp halka’ sağlıyor. Bu, hâlâ keşfedilmemiş, tükenme sürecindeki yıldızlardan oluşan bir hayvanat bahçesine işaret ediyor.
Ekip, Birleşik Krallık Uzay Ajansı ve Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi (STFC) tarafından desteklendi.
Keşif Ayrıntıları
Gökbilimciler, yıldızın yaklaşmakta olan kıyameti konusunda, Dünya’dan yaklaşık 500 milyon ışıkyılı uzaklıktaki yakındaki galaksi 2MASX J02301709+2836050’nin merkezinden geliyormuş gibi görünen parlak bir X-ışını flaşıyla uyarıldı. Samanyolu. Swift J0230 adı verilen cisim, bilim adamlarının Neil Gehrels Swift Gözlemevi için geliştirdiği yeni bir araç kullanılarak ilk kez gerçekleştiği anda tespit edildi. Hızla onun hakkında daha fazla Swift gözlemi planladılar ve beklendiği gibi çürümek yerine, 7-10 gün boyunca parlak bir şekilde parlayacağını ve ardından aniden sönerek bu süreci kabaca her 25 günde bir tekrarlayacağını buldular.
Yeni olayın meydana geldiği galaksinin PanSTARRS arşiv verilerinden alınan optik görüntüsü. X-ışını nesnesi, beyaz dairenin içinde bir yere yerleştirildi; bu, yaklaşık 100 metre uzaklıktaki bir iğne ucunun görünebileceği boyuttaydı. 2 yaşındaki bir süpernovanın konumu da gösterilmektedir. Kredi bilgileri: Daniele B. Malesani / PanSTARRS
Eksik Parçaları Birleştirmek
Yarı periyodik patlamalar ve periyodik nükleer geçici olaylar olarak adlandırılan, bir yıldızın yörüngesi yaklaşırken bir kara delik tarafından malzemenin koparıldığı durumlarda da benzer davranışlar gözlemlenmiştir, ancak bunların ne sıklıkta patladığı ve patlayıp patlamadığı konusunda farklılık gösterir. Patlamanın baskın olduğu X ışınları veya optik ışıktır. Swift J0230’un emisyonlarının düzenliliği bu ikisinin arasında kalıyor ve bu da onun iki tür patlama arasındaki ‘kayıp halkayı’ oluşturduğunu gösteriyor.
Bu iki olay sınıfı için önerilen modelleri bir rehber olarak kullanan bilim insanları, Swift J0230 patlamasının, galaksisinin merkezindeki düşük kütleli bir kara deliğin etrafında eliptik bir yörüngede bulunan, kendi güneşimize benzer büyüklükte bir yıldızı temsil ettiği sonucuna vardı. . Yıldızın yörüngesi, kara deliğin yoğun çekim kuvvetine yaklaştıkça, üç Dünya’nın kütlesine eşdeğer malzeme yıldızın atmosferinden koparılır ve kara deliğe düşerken ısınır. Yoğun ısı, 2 milyon derece civarında santigratilk olarak Swift uydusu tarafından yakalanan büyük miktarda X-ışını yayar.
Şimdi görmüyorsun, şimdi görüyorsun! Swift J0230 patlamasından önce (solda) ve sonra (sağda) gökyüzünde aynı konumun X-ışını görüntüleri. Bu görüntüler Swift uydusundaki X-ışını Teleskobu ile çekildi. Katkıda bulunanlar: Phil Evans (Leicester Üniversitesi) / NASA Swift
Uzman Görüşleri
Leicester Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu’ndan baş yazar Dr. Phil Evans şunları söyledi: “Güneşimiz gibi bir yıldızın düşük kütleli bir kara delik tarafından defalarca parçalandığını ve tüketildiğini ilk defa görüyoruz. ‘Tekrarlanan, kısmi gelgit kesintisi’ olarak adlandırılan olayların kendisi oldukça yeni bir keşif ve iki türe ayrılıyor gibi görünüyor: birkaç saatte bir patlayanlar ve yaklaşık her yıl patlayanlar. Bu yeni sistem, bunların arasındaki boşluğa düşüyor ve sayıları çalıştırdığınızda, ilgili nesne türlerinin de yerine oturduğunu görüyorsunuz.”
Swift uydusu üzerinde Dr. Evans’la birlikte çalışan Dr. Rob Eyles-Ferris, yakın zamanda Leicester’da kara delikler tarafından bozulan yıldızların incelenmesini de içeren doktorasını tamamladı. Şöyle açıklıyor: “Geçmişte gördüğümüz sistemlerin çoğunda yıldız tamamen yok olmuştur. Swift J0230, kısmen parçalanmış yıldızlar sınıfına heyecan verici bir katkıdır çünkü bize, halihazırda bulunan bu nesnelerin iki sınıfının gerçekten bağlantılı olduğunu ve yeni sistemimizin bize eksik halkayı verdiğini göstermektedir.”
Neil Gehrels Swift Gözlemevi’nin illüstrasyonu. Kredi bilgileri: NASA
Daha Fazla Keşif Beklentisi
Araştırmanın veri analizi üzerinde çalışan Leicester Üniversitesi’nden Dr. Kim Page şunları söyledi: “Swift J0230’u, yeni geçici avlanma aracımızı etkinleştirdikten sonraki birkaç ay içinde bulduğumuz göz önüne alındığında, çok daha fazlasının olmasını bekliyoruz.” bunun gibi nesneler dışarıda, ortaya çıkarılmayı bekliyor.”
Dr. Chris Nixon, yakın zamanda Leicester Üniversitesi’nden Leeds Üniversitesi’ne taşınmış teorik bir astrofizikçidir. Bu olayın teorik olarak yorumlanmasına öncülük etti. Araştırması Birleşik Krallık Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi ve Leverhulme Trust tarafından finanse edilmektedir.
Kara deliğin, güneşimizin kütlesinin yaklaşık 10.000 ila 100.000 katı kadar olduğunu tahmin ediyorlar; bu, genellikle galaksilerin merkezinde bulunan süper kütleli kara delikler için oldukça küçük. Kendi galaksimizin merkezindeki kara deliğin 4 milyon güneş kütlesi olduğu düşünülürken, çoğunun 100 milyon güneş kütlesi civarında olduğu düşünülüyor.
Bu, Leicester Üniversitesi ekibi tarafından geliştirilen ve bilgisayarlarında çalışan Swift uydusu için yeni geçici dedektör kullanılarak yapılan ilk keşif. Gökyüzünün daha önce X-ışınlarının olmadığı bir bölgesinde bir X-ışını patlamasına neden olan aşırı bir olay meydana geldiğinde, gökbilimciler buna geçici astronomik X-ışını adını verirler. Habercisi oldukları aşırı olaylara rağmen, bu olayları bulmak kolay ya da en azından hızlı bir şekilde olmuyor; dolayısıyla bu yeni araç, gerçek zamanlı olarak yeni geçici olay türlerini aramak için geliştirildi.
Dr. Evans şunları ekliyor: “Bu tür bir nesne, biz bu yeni tesisi inşa edene kadar aslında tespit edilemezdi ve kısa bir süre sonra tamamen yeni, daha önce hiç görülmemiş bir olay buldu. Swift neredeyse 20 yaşında ve aniden varlığından bile haberdar olmadığımız yepyeni olaylarla karşılaşıyor. Bence bu, uzaya bakmanın yeni bir yolunu bulduğunuz her seferde, yeni bir şeyler öğrendiğinizi ve orada daha önce bilmediğiniz bir şeyin olduğunu keşfettiğinizi gösteriyor.”
Uluslararası İşbirliği ve Gelecek Beklentileri
Birleşik Krallık Uzay Ajansı Uzay Bilimi Başkanı Dr. Caroline Harper şunları söyledi: “Bu, dünya lideri Swift misyonundan bir başka heyecan verici keşif; yörüngesinde her döndüğünde Güneş benzeri bir yıldızdan ‘ısırıklar’ alan düşük kütleli bir kara delik. yeterince yakın.
“Birleşik Krallık Uzay Ajansı ile ortaklaşa çalışıyor NASA uzun yıllardır bu görevde; Birleşik Krallık, iki temel bilim aracı için donanım geliştirilmesine öncülük etti ve desteklemeye devam ettiğimiz Swift Bilim Veri Merkezi’ne finansman sağladık. Swift’ten evrendeki gama ışını patlamaları ve gelecekte bunlara neden olan devasa olaylar hakkında daha fazla bilgi almayı sabırsızlıkla bekliyoruz.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, bkz. NASA’nın Swift, Güneş Benzeri Yıldızın Isırık Isırık Tüketilmesini Gözetliyor.
Referans: PA Evans, CJ Nixon, S. Campana, P. Charalampopoulos, DA Perley, AA Breeveld, KL Page, SR Oates, RAJ Eyles-Ferris, “Devasa bir kara delik tarafından tekrarlanan yıldız bozulmasından kaynaklanan aylık yarı periyodik patlamalar”, DB Malesani, L. Izzo, MR Goad, PT O’Brien, JP Osborne ve B. Sbarufatti, 7 Eylül 2023, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-023-02073-y