Gökbilimciler bir kara deliğin enerjik aktivasyonuna tanık oldular

Birmingham Üniversitesi, University College London ve King's University Belfast'tan araştırmacılar tarafından yönetilen bir astronom ekibi, şimdiye kadar gözlemlenen en dramatik kara delik "açmalarından" birini keşfetti. Sonuçlarını 4 Temmuz Salı günü saat XNUMX'de açıklayacaklar. Ulusal astronomik toplantı Cardiff'te 2023.

J221951 olarak bilinen J484240-221951, şimdiye kadar kaydedilen en parlak geçişlerden (parlaklığını kısa bir süre içinde değiştiren astrofiziksel nesneler) biridir. Eylül 2019'da Birmingham Üniversitesi'nde astronom olan Dr Samantha Oates ve ekibi tarafından yerçekimi dalgasından elektromanyetik ışık ararken keşfedildi. Ekip, Neil Gerrells Swift Gözlemevi'ndeki ultraviyole ve optik teleskopları, bir nötron yıldızının başka bir nötron yıldızı veya kara delikle birleşmesi imzası olan bir kilonova aramak için kullandı. Genellikle kilonova mavi görünür, sonra birkaç gün içinde solar ve kırmızıya döner. Bunun yerine daha sıra dışı bir şey buldular: J221951. Mavi görünüyordu ama kilonova kadar hızlı renk değiştirmiyor ya da solmuyordu.

J221951'i gözlemlemek ve doğasını belirlemek için NASA'nın Swift/UVOT ve Hubble uzay teleskopları, Güney Afrika Büyük Teleskobu ve Çok Büyük Teleskop gibi ESO cihazları ve MPG/ESO 2,2 metrelik teleskop üzerindeki GROND cihazı dahil olmak üzere birkaç teleskop kullanıldı. La Silla gözlemevinde.

Hubble Uzay Teleskobu tarafından elde edilen J221951 spektrumu, J221951'in yerçekimi dalgası bağlantısını dışladı. Dr. Oates ve ekibi, J221951'in ışık tayfını inceleyerek, kaynağın 10 milyar ışıkyılı uzaklıkta tespit edilen yerçekimi dalgası sinyalinin aksine, yaklaşık 0,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta olduğunu belirleyebildiler. Bu kadar büyük bir mesafeden çok parlak bir şekilde parlaması, J221951'i şimdiye kadar keşfedilen en parlak geçişlerden biri yapıyor.

Kanıtlar, J221951'in çevreleyen malzemeyi çok hızlı bir şekilde emen süper kütleli bir kara deliğin sonucu olarak oluştuğunu gösteriyor. Keşfedilmeden önce J221951'de kırmızı bir gökada gözlemlendi ve J221951'in konumu, büyük kütleli bir kara deliğin doğal olarak bulunması gereken gökadanın merkeziyle tutarlı. İlk tespitinden yaklaşık 10 ay önce çok ani bir şekilde parlamaya başladı ki bu da karadeliğin bir süre sessiz kaldıktan sonra çok hızlı beslenmeye başladığı anlamına geliyor. Ultraviyole spektrumu, büyük bir enerji salınımı ile dışarı doğru itilen malzeme ile tutarlı absorpsiyon özelliklerini gösterir. Bu, yüksek parlaklıkla birleştiğinde, bunu şimdiye kadar gözlemlenen en dramatik kara delik "açılmalarından" biri yapıyor.

Ekip, süper kütleli bir kara deliğin bu kadar aşırı beslenmesini açıklayabilecek iki olası mekanizma belirledi. Birincisi, bir gelgit bozukluğundan kaynaklanmış olabilir - bir yıldızın galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin yakınından geçerken yok olması. İkinci seçenek, "durumunu uyku halinden aktif duruma değiştiren" aktif bir galaktik çekirdeğin neden olmuş olabileceğidir. J221951 daha sonra, ev sahibi galaksinin merkezindeki uyuyan kara deliğin, toplanma diskinden gelen materyalle beslenmeye başladığının sinyalini verecektir.

King's University Belfast'tan bir ekip üyesi olan Dr Matt Nicholl şunları söyledi: "Süper kütleli kara deliklerin yapabileceği farklı şeyler hakkındaki anlayışımız, yıldız patlamalarının keşfi ve son derece değişken parlaklıklara sahip kara deliklerin birikmesi sayesinde son yıllarda büyük ölçüde genişledi. " J221951, kara deliğin bizi şaşırtmasının en aşırı örneklerinden biri. Toplam enerji salınımını belirlemek için J221951'in daha fazla gözlemlenmesi, bunun yıldızın hızla dönen bir kara delik tarafından gelgit soğurulması mı yoksa yeni bir tür AGN açılması mı olduğunu belirlememize izin verebilir."

Uzay Bilimi Laboratuvarı'ndan başka bir ekip üyesi olan Dr. N. Paul Quinn. University College London'dan Mallard şunları söyledi: "Önemli keşif, Hubble tarafından elde edilen ultraviyole spektrumunun galaktik bir kökeni dışlamasıydı. Bu, gelecekte uzay tabanlı UV spektrografın yeteneklerini korumanın ne kadar önemli olduğunu gösteriyor."

Dr Samantha Oates şunları ekliyor: "Gelecekte, bir gelgit bozulması olayını aktif galaktik çekirdek senaryolarından ayırt etmek için önemli ipuçları elde edebiliriz. Örneğin, J221951 bir süpernovanın açılmasıyla ilişkilendirilirse, onun solmayı durdurmasını ve parlaklığının yeniden artmasını bekleyebiliriz, oysa J221951 bir gelgit bozukluğuysa, solmaya devam etmesini bekleriz. Geç davranışını yakalamak için J221951'i önümüzdeki birkaç ay ve yıl boyunca gözlemlemeye devam etmemiz gerekecek."

Ayrıca okuyun:

• Süper kütleli kara delik Sagittarius A* 200 yıl önce uyandı
• Dışlanmış bir kara delik, bir bebek yıldız kuyruğu eşliğinde uzayda hızla ilerliyor