Bir sanatçının, yıldızın ölümcül bir kara deliğin yakınında ölümcül bir karadeliğe geçtiğinde gerçekleşen, göreceli bir jetin fırlatılmasıyla ortaya çıkan bir gelgit kesinti olayı (TDE) kavramı.
Kredi: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
İlk kez, gökbilimciler, süper kütleli bir kara deliğin güçlü yerçekimi, devasa canavara çok yakın olan bir yıldızdan koptuğunda, hızla hareket eden bir malzemenin püskürtülmesini ve genişlemesini doğrudan görüntülemişlerdir.
Bilim adamları, etkinliği Ulusal Bilim Vakfı'nın Çok Uzun Temel Dizisi (VLBA) ve NASA'nın Spitzer Uzay Teleskobu dahil olmak üzere radyo ve kızılötesi teleskoplarla Arp 299 adlı bir çift sarmal gökadada izledi. Galaksiler Dünya'dan yaklaşık 150 milyon ışıkyılı uzaklıkta. . Galaksilerden birinin merkezinde, Güneş'in kütlesinin 20 milyon katından daha büyük olan bir kara delik, Güneş'in kütlesinin iki katından daha fazla bir yıldızı parçaladı ve şiddetli karşılaşmanın önemli detaylarını ortaya çıkaran bir olaylar zinciri oluşturdu. Araştırmacılar ayrıca, NASA'nın Hubble uzay teleskopu tarafından patlamanın ortaya çıkışından önce ve sonra yapılan Arp 299 gözlemlerini de kullandılar.
Tidal bozulma olayları veya TDE'ler olarak adlandırılan bu tür yıldız ölümlerinin sadece az bir kısmı tespit edilmiştir. Teorisyenler, mahkum edilen yıldızdan çekilen malzemenin, kara delik etrafında dönen bir disk oluşturduğunu, yoğun X-ışınları ve görünür ışığın yandığını ve aynı zamanda diskin kutuplarından ışığın hemen hemen ışığında malzemenin püskürtülerek fırlatıldığını ileri sürdüler.
İspanya, Granada'daki Endülüs Astrofizik Enstitüsü'nden Miguel Perez-Torres, “Bu olaylardan birinden bir jetin oluşumunu ve evrimini doğrudan gözlemleyemedik” dedi. .
Bir jet keşif
İlk gösterge 30 Ocak 2005'te, Kanarya Adaları'ndaki William Herschel Teleskobu'nu kullanan gökbilimcilerin Arp 299'daki çarpışan gökadalardan birinin çekirdeğinden gelen parlak bir kızıl ötesi emisyon dalgası keşfettiklerinde geldi. 17 Temmuz 2005'te VLBA Aynı yerden yeni ve ayrı bir radyo emisyon kaynağı ortaya çıkardı.
Yeni kağıt üzerine bir başka yazar olan Finlandiya'daki Turku Üniversitesi'nden Seppo Mattila, "Zaman geçtikçe, yeni nesne kızılötesi ve radyo dalga boylarında parlaktı, ancak görünür ışık ve X-ışınları içinde parlak değildi," dedi. "En olası açıklama galaksinin merkezine yakın kalın yıldızlararası gaz ve tozun X ışınlarını ve görünür ışığı soğurması, ardından onu kızılötesi olarak yeniden yaymasıydı." Araştırmacılar, Kanarya Adaları ve Nasa'nın Spitzer'deki Nordic Optik Teleskopunu takip etmek için kullandılar. nesnenin kızılötesi emisyonu.
NASA'nın Hubble uzay teleskopu tarafından yakalanan Arp299A (soldaki gökada) ile birleşme sürecinden geçen galaksi Arp299B'nin bir görüntüsü. Anlatı, bir yıldızın, bir yıldızın süper kütleli bir kara deliğe yakın bir şekilde geçmesiyle ortaya çıkan, gel-git bozma olayının (TDE) bir resmini çizer. Arp299B'nin merkezine yakın zamanda bir TDE gözlenmiştir.
Kredi: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF; NASA, STScI
Yaklaşık on yıl boyunca yürütülen VLBA, Avrupa VLBI Ağı (EVN) ve diğer radyo teleskoplarıyla devam eden gözlemler, bir jet için beklendiği gibi, tek bir yönde yayılan radyo emisyonunun kaynağını gösterdi. Ölçülen genişleme, jet içerisindeki malzemenin, ışığın hızının dörtte birinin ortalama olarak hareket ettiğini gösterdi. Radyo dalgaları toz tarafından emilmez, ancak içinden geçer.
Bu gözlemler, bir nesnenin bu kadar uzak bir şekilde genişlemesini tespit etmek için gerekli olan ayrıştırma gücünü veya ince ayrıntıları görebilmek için binlerce mil ile ayrılmış birden fazla radyo-teleskop anteni kullandı.
Canavar iştahı
Çoğu gökada, milyonlarca ile Güneş'in kütlesinin milyarlarca katını içeren süper kütleli kara deliklere sahiptir. Karadelikte kütle o kadar yoğunlaşır ki, kütleçekimsel çekişi o kadar güçlüdür ki, ışık bile kaçamaz. Bu süper kütleli kara delikler, çevrelerinden malzemeyle aktif olarak çizim yaparken, bu malzeme karadeliğin etrafında dönen bir disk oluşturur ve parçacıkların süper hızlı jetleri dışarı doğru fırlatılır. Bu, radyo galaksilerinde ve kuasarlarda görülen bir olgudur.
Arp299B'de gözlenen TDE bileşenlerini gösteren bir diyagram. (Ölçekli değildir). Gökadanın merkezindeki süper kütleli karadelik, oldukça yoğun bir ortam tarafından çevrelenmiş ve tozlu bir torusta gömülüdür. Etkinlik tarafından üretilen optik ve X-ışını emisyonlarının çoğu, absorbe edildi ve polar tozun varlığına bağlı olarak kızılötesi (IR) dalga boylarında yeniden yayıldı. Kızılötesi dalga boylarında tespit edildikten birkaç ay sonra, TDE radyo dalga boyunda çok hassas bir radyo teleskop dizisi yardımıyla tespit edildi.
Kredi: Seppo Mattila, Miguel Pérez-Torres ve diğ. 2018 (Bilim)
Perez-Torres, "Çoğu zaman, süper kütleli karadelikler hiçbir şeyi aktif olarak tüketmiyor, bu yüzden sessiz durumdalar." "Tidal kesinti olayları, bu güçlü nesnelerin zafiyetlerindeki jetin oluşumunu ve evrimini anlamamızı sağlamak için bize eşsiz bir fırsat sağlayabilir."
Mattila, "Görünen herhangi bir ışığı emen tozdan dolayı, bu özel gelgit kesintisi olayı, şimdiye kadar gizli bir nüfus olan buzdağının sadece görünen ucu olabilir." Dedi. "Bu olayları kızılötesi ve radyo teleskoplarıyla arayarak, daha fazlasını keşfedebilir ve onlardan öğrenebiliriz."
Bu tür olaylar uzak evrende daha yaygın olabilirdi, bu yüzden onları çalışmak, bilim insanlarının milyarlarca yıl önce galaksilerin geliştiği ortamı anlamalarına yardımcı olabilir.
Bilim adamları dedikleri keşif, bir sürpriz olarak geldi. İlk kızılötesi patlama, çarpışan bu gökada çiftlerindeki süpernova patlamalarını tespit etmeye çalışan bir projenin parçası olarak keşfedildi. Arp 299 sayısız yıldız patlaması gördü ve bir "süpernova fabrikası" olarak adlandırıldı. Bu yeni nesne aslında bir süpernova patlaması olarak kabul edildi. Sadece 2011 yılında, keşiften altı yıl sonra, radyo yayan kısım bir uzama göstermeye başladı. Sonraki gözlemler, genişlemenin, bilim adamlarının gördüklerinin bir süpernova değil, bir jet olduğunu doğruladığını gösterdi.
Mattila ve Perez-Torres, Arp 299 gözlemlerinde dünya çapında 26 kurumdan 36 bilim adamından oluşan bir ekip açtılar. Araştırmalarını Science dergisinin 14 Haziran sayısında yayınladılar.
Long Baseline Gözlemevi, Ulusal Bilim Vakfı'nın, Associated Universities, Inc. tarafından kooperatif anlaşmasıyla işletilen bir tesisidir. NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı, Pasadena, California, NASA'nın Bilim Misyonu Müdürlüğü, Washington'daki Spitzer Uzay Teleskobu misyonunu yönetmektedir. Bilim operasyonları Pasadena'daki Caltech'deki Spitzer Bilim Merkezi'nde yürütülmektedir. Uzay aracı işlemleri Lockheed Martin Uzay Sistemleri Şirketi, Littleton, Colorado'da bulunmaktadır. Veriler, Caltech'te IPAC'da bulunan Kızılötesi Bilim Arşivinde arşivlenmektedir. Caltech NASA için JPL'yi yönetir.
Hubble Uzay Teleskobu, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasında uluslararası bir işbirliği projesidir. NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi, teleskopu yönetiyor. Baltimore'daki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü (STScI) Hubble bilim operasyonlarını yürütüyor. STScI, Washington'daki Astronomi, Inc.'deki Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından NASA için işletilmektedir.
Kaynak: NASA