ÄMNEN

Ett svart hål som slukar en stjärna förklarar en överdådig händelse

Ett svart hål som slukar en stjärna förklarar en överdådig händelse

2015 upptäckte All Sky Automated Survey for SuperNovae Automated Search for Supernovae Survey (ASAS-SN) en händelse, kallad ASASSN-15lh, som ansågs vara supernova. Eller den ljusaste stjärnexplosionen någonsin.

Studien publicerades i Science i januari i år, och händelsen klassificerades som en superluminös supernova, en explosion av en extremt massiv stjärna i slutet av sitt liv. Det var dubbelt så ljust som föregående rekordinnehavare och på sin topp var det 20 gånger ljusare än det totala ljuset för hela Vintergatan.

Nu har ett internationellt team, ledt av Giorgos Leloudas från Weizmann Institute of Sciences (Israel) och Center for Dark Cosmology (Danmark), genomfört fler observationer av den avlägsna galaxen där explosionen ägde rum (lokaliserat cirka 4000 miljoner ljusår från jorden) och har föreslagit en ny förklaring till denna extraordinära händelse.

"Efter evenemanget observerade vi källan i tio månader och har kommit fram till att förklaringen inte passar med en utomordentligt ljus supernova. Våra resultat tyder på att händelsen förmodligen orsakades av ett supermassivt svart hål som roterar med hög hastighet med hög hastighet. Som det förstör en stjärna med låg massa, förklarar Leloudas.

I det här scenariot har de extrema gravitationskrafterna i ett supermassivt svart hål, som ligger i mitten av värdgalaxen, tagit isär en stjärna som liknar vår sol som var för nära (en händelse som kallas en "tidvattenstörningshändelse" som även nu har bara observerats ungefär tio gånger).

I processen var stjärnan "spagetti" och kollisioner mellan skräp och värmen som genererades av tillväxten utlöste en explosion av ljus. Detta gav händelsen utseendet på en mycket ljus supernovaexplosion, trots att stjärnan inte skulle ha gått supernova av sig själv eftersom den inte hade tillräckligt med massa.

Teamet baserar sina nya resultat på observationer utförda med ett urval av teleskop, både på marken och i rymden. Bland dem finns VLT (Very Large Telescope) vid ESO: s Paranal Observatory; NTT-teleskopet (New Technology Telescope) vid ESO: s La Silla-observatorium; och rymdteleskopet NASA / ESA. NTT-observationerna gjordes som en del av ESO: s Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects (ESO public spectroscopic survey of objects in transit).

"Det finns flera oberoende aspekter på observationerna som antyder att denna händelse verkligen var en tidvattenstörning och inte en superluminös supernova", förklarar medförfattare Morgan Fraser, från University of Cambridge (UK) och nu vid University College of Dublin ( Irland).

En tidvattenstörning händelse?

I synnerhet avslöjade uppgifterna att händelsen gick igenom tre distinkta faser under de tio månader långa uppföljningsobservationerna. Den totala datamängden liknar mer det som förväntas av en tidvattenstörning än en superluminös supernova.

Dessutom har en uppblåsning av ljusstyrka observerats i ultraviolett ljus, liksom en ökning av temperaturen, vilket minskar sannolikheten att det är en supernova. Å andra sidan ägde händelsen rum på en plats - en röd, massiv och passiv galax - som inte är den vanliga för dessa superluminösa supernovaexplosionshändelser, som vanligtvis förekommer i stjärnbildande dvärggalaxer.

Även om teamet säger att det är mycket osannolikt att det är en supernova-händelse, accepterar de att en klassisk tidvattenstörning inte heller är en adekvat förklaring. En av gruppmedlemmarna, Nicholas Stone, från Columbia University (USA) förklarar: "Den tidvattenavbrottshändelse som vi föreslår kan inte förklaras med ett supermassivt svart hål som inte roterar. Vi hävdar att ASASSN-15lh var en tidvattenstörningshändelse härrör från en mycket speciell typ av svart hål. "

Värdgalaxens massa innebär att det supermassiva svarta hålet i centrum har en massa på minst 100 miljoner gånger solens. Ett svart hål i denna massa skulle normalt inte kunna störa stjärnor bortom dess händelsehorisont, gränsen bortom vilken ingenting kan komma undan sin gravitation. Men om det svarta hålet är av en speciell snabbt roterande typ - ett så kallat Kerr-svart hål - ändras situationen och denna gräns gäller inte.

"Även med all den insamlade informationen kan vi inte säga med 100% säkerhet att ASASSN-15lh-händelsen var en tidvattenavbrottshändelse", avslutar Leloudas, "men det är den överlägset mest troliga förklaringen."

SINC-byrån


Video: The CERN black hole (September 2021).