Przykładem zupełnie nowego rodzaju kosmicznej eksplozji, która znacznie przyćmiewa większość supernowych, może być wynik zniszczenia gwiazdy przez małą lub średnią czarną dziurę.
Eksplozję, nazwaną AT2022aedm, zaobserwowano wychodząc z czerwonej galaktyki znajdującej się około 2 miliardy lat świetlnych od Ziemi za pomocą sieci robotycznych teleskopów ATLAS zlokalizowanych na Hawajach, Chile i Republice Południowej Afryki. Szybko rozpoznano, że jest to coś, czego nigdy wcześniej nie widziano.
„Zawsze szukamy rzeczy, które są trochę dziwne i różnią się od standardowych typów supernowych, których znajdujemy setki, a nawet tysiące rocznie” – mówi Matt Nicol, lider zespołu stojącego za odkryciem i astrofizyk w Królowej. Uniwersytet w Belfaście powiedział Space.com. „AT2022aedm wyróżniał się tym, że była to jedna z najjaśniejszych eksplozji, jakie kiedykolwiek widzieliśmy, a także jedna z najszybciej zanikających po osiągnięciu szczytu”.
Eksplozja obserwowana przez Nicola i jego zespół wyzwoliła do 100 razy więcej energii niż przeciętna supernowa. Ponadto, podczas gdy supernowe blakną z biegiem miesięcy, Nichol zauważył, że AT2022aedm straciła 1% swojej pierwotnej jasności w ciągu zaledwie 14 dni, po czym zniknęła całkowicie. Oznacza to, że w ciągu zaledwie dwóch tygodni AT2022aedm wyemitowała tyle energii, ile Słońce wyemitowało w ciągu swojego życia trwającego 10 miliardów lat.
Powiązany: Czarne dziury nadal „bekają” gwiazdy, które zniszczyły wiele lat temu, a astronomowie nie wiedzą dlaczego
Nie jest niespodzianką, dlaczego AT2022aedm wywołał falę uderzeniową w zespole i zyskał własną kategorię, a naukowcy stojący za odkryciem opisali go jako pierwszy „Luminous Fast Cooler” lub „LFC”. Imię to nawiązuje do jego wybuchowych cech, a także do miłości Nicola i jego kolegów z drużyny do angielskiej drużyny piłkarskiej Liverpool Football Club, znanej również pod skrótem „LFC”.
„Myślę, że najbardziej obiecującym wyjaśnieniem LFC takich jak AT2022aedm są modele obejmujące niszczenie gwiazd przez… Czarna dziura„Nicole wyjaśniła.
Do takiego wniosku doszedł on i jego koledzy, eliminując najpierw kilku innych kluczowych podejrzanych.
Niezwykli podejrzani: jak wycelowano palec w niszczycielskie czarne dziury
Jednym z pierwszych kroków, jaki podjęli Nicol i naukowcy z Queen’s University w Belfaście, było wyeliminowanie niektórych typowych sprawców kosmicznych katastrof.
Eksplozja nie tylko wyglądała jak supernowa, ponieważ była tak potężna i szybka, ale miejsce, w którym doszło, również pomogło wyróżnić LFC jako coś zupełnie nowego.
Jednym z najpowszechniejszych typów supernowych jest supernowa z zapadnięciem się jądra, która powstaje, gdy masywnym gwiazdom o masie ponad 8 mas Słońca wyczerpuje się paliwo termojądrowe. Jądra gwiazd nie są już w stanie opierać się grawitacji i ostatecznie zapadają się. Pozostawia to czarną dziurę lub gwiazdę neutronową w jądrze gwiezdnych pozostałości z zewnętrznych warstw gwiazdy.
„AT2022aedm nie może być zwykłą supernową zapadającą się w jądrze, ponieważ galaktyka, w której ją widać, zawiera tylko stare, małomasywne gwiazdy; nie zawiera niczego o masie większej niż ośmiokrotność masy Słońca, czyli co musisz zdobyć” – wyjaśniła Nicol. W czasie supernowej.
Zamiast tego dochodzi do kolejnej powszechnej eksplozji kosmicznej, supernowej typu Ia, gdy pozostałości gwiazd zwane białymi karłami usuwają materię z gwiazdy towarzyszącej. To pozbycie się materii wypycha białego karła poza granicę masy potrzebną do wywołania supernowej i powstania gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury, ale zdarzenia te powodują powstanie jednolitego promieniowania. Dlatego astronomowie nazywają je „świecami standardowymi” i używają ich do dokładnego pomiaru odległości kosmicznych.
Jednak AT2022aedm wcale tak nie wygląda.
To skłoniło zespół do wskazania palcem czarnych dziur. Ale nawet wtedy udało im się uniewinnić zwykłych podejrzanych.
Supermasywne czarne dziury są usuwane
Zdarzenia, podczas których czarne dziury rozrywają gwiazdy, a następnie żywią się pozostałościami gwiazd, są rzadkie, ale nie są nieznane. Astronomowie zaobserwowali wiele przykładów tak zwanych „zdarzeń zaburzeń pływowych” lub „TDE”, oprócz światła emitowanego podczas gwałtownych działań.
TDE zwykle mają miejsce, gdy gwiazda zbliża się do niezwykle masywnej czarnej dziury znajdującej się w sercu galaktyki. Ta czarna dziura może mieć masę milionów, a nawet miliardów mas naszego Słońca. Efekty grawitacyjne tych gigantycznych czarnych dziur generują ogromne siły pływowe w ich gwiezdnych motywach, które rozciągają i ściskają obiekty gwiezdne, rozrywając je na kawałki w procesie zwanym „spaghetti”.
Jednak Nicol i jego współpracownicy natychmiast zauważyli, że ten LFC nie może być wynikiem żadnego TDA napędzanego przez supermasywną czarną dziurę. Ponownie jest to częściowo spowodowane tym, skąd wyłonił się Liverpool FC. Supermasywne czarne dziury znajdują się w sercach galaktyk, a Nichol powiedział, że AT2022aedm była widziana daleko od centrum swojej macierzystej galaktyki. Oznacza to, że przyczyną tego zdarzenia może być mniejsza czarna dziura (nie znajdująca się w sercu galaktyki).
„Jeśli masz czarną dziurę o mniejszej masie w gęstym środowisku z dużą ilością gwiazd i jedna z tych gwiazd zbliży się bardzo blisko czarnej dziury, nawet jeśli jest to gwiazdowa czarna dziura 10 do 100 razy masywniejsza od Słońca. ” „Słońce nadal będzie w stanie rozerwać i pochłonąć gwiazdę” – kontynuował.
Nicol dodał, że on i zespół nie wykluczyli jeszcze bardziej interesującego podejrzanego.
Nadal istnieje szansa, że LFC został utworzony przez czarną dziurę „średniej wielkości” lub o masie pośredniej, która pod względem wymiarów znajduje się pomiędzy czarnymi dziurami o masach gwiazdowych a supermasywnymi czarnymi dziurami, które pod względem wymiarów mają masy od 100 do kilku tysięcy razy większe . ze słońca.
To kusząca perspektywa, nie tylko dlatego, że czarne dziury o masach pośrednich pozostają nieuchwytne, ale także dlatego, że badanie ich może pomóc w wyjaśnieniu, w jaki sposób supermasywne czarne dziury urosły do tak przerażających rozmiarów na początku historii kosmosu.
„Oczekuje się, że czarne dziury o masach pośrednich będą pochłaniać gwiazdy i nie muszą one znajdować się w centrach galaktyk, ponieważ mogłyby zostać wyrzucone ze środka przez większą czarną dziurę” – powiedział Nicholl. „LFC będą prawdopodobnie powiązane z czarnymi dziurami o masach pośrednich, a jeśli tak się stanie, dadzą nam nowy sposób poszukiwania i wyjaśniania istnienia czarnych dziur o masach pośrednich.
„To prawdopodobnie najważniejsza rzecz, jaką możesz zrobić, próbując zrozumieć, w jaki sposób supermasywne czarne dziury stały się tak duże”.
Zespół poczynił już znaczne postępy w swoich badaniach w LFC, przeczesując dane archiwalne w celu znalezienia dwóch „stanów zimnych” pasujących do AT2022aedm, co sugeruje, że tę klasę potężnych kosmicznych eksplozji widziano już wcześniej, ale zostały one pogrzebane w danych i prawdopodobnie Zaginiony.
Następnym krokiem Nicole jest badanie gromad kulistych, które są niezwykle gęstymi zbiorami gwiazd, które mogą zapewnić warunki niezbędne małym i średnim czarnym dziurom do zniszczenia gwiazdy i uwolnienia LFC.
Nawet jeśli badania te zakończą się sukcesem, radość astrofizyka z odkrycia czegoś zupełnie nowego raczej nie osłabnie.
„Patrzyliśmy w niebo zbyt długo i czasami ludziom mogłoby się wydawać, że widzieliśmy już wszystko, co było do zobaczenia” – podsumowała Nicol. „Myślę, że takie rzeczy są naprawdę ekscytujące, ponieważ przypominają nam, że wszechświat wciąż kryje w sobie wiele niespodzianek, a kiedy zbudujemy nowy teleskop, odkryjemy nowe rzeczy, co pomoże nam lepiej zrozumieć nasz wszechświat”.
Wyniki badań zespołu opublikowano 1 września Listy do dzienników astrofizycznych.
„Certyfikowany guru kulinarny. Internetowy maniak. Miłośnik bekonu. Miłośnik telewizji. Zapalony pisarz. Gracz.”
More Stories
Firma zajmująca się planowaniem powierzchni handlowych CADS postrzega technologię jako odpowiedź na Święta Wielkanocne i inne sezonowe wyzwania w 2024 r. — Retail Technology Innovation Hub
Astronomowie odkryli, że woda unosi się w części przestrzeni, która tworzy planetę
Tęskniłam za nim bardzo długo! Satelita NASA i martwy rosyjski statek kosmiczny zbliżają się do siebie na swojej orbicie