Oare o gaură neagră îndepărtată oferă o nouă definiție a durerii și a suferinței?
Gaura neagră, numită XJ1500 + 0154, pare a fi echivalentul vieții reale a groapei din Carkoon, locul de cuibărit al atotputernicului Sarlacc din Star Wars, care și-a digerat încet victimele.
În urmă cu zece ani, această gaură neagră uriașă a rupt o stea și de atunci a continuat un prânz foarte lung, sărbătorind rămășițele stelelor. Astronomii au monitorizat cu atenție această „digestie lentă”, deoarece este atât de neobișnuit pentru ceea ce se numesc evenimente de întrerupere a mareei (TDE), în care forțele de maree de la găurile negre se desprind de stele.
„Am asistat la o dispariție spectaculoasă și prelungită a unei stele”, a spus Dacheng Lin de la Universitatea New Hampshire din Durham, New Hampshire, care a condus observațiile acestui eveniment. „Zeci de evenimente de întrerupere a mareei au fost detectate încă din anii 90, dar niciunul care nu a rămas strălucitor atât timp cât acesta”.
Această sărbătoare de zeci de ani a durat de zece ori mai mult decât oricare alt TDE observat.
XJ1500 + 0154 este localizat într-o mică galaxie aflată la aproximativ 1,8 miliarde de ani lumină de Pământ, iar trei telescoape au monitorizat acest eveniment cu raze X: Observatorul cu raze X Chandra, satelitul Swift și XMM-Newton.
TDE-urile sunt diferite de o altă sursă, mai comună, de raze X în legătură cu găurile negre din nucleele galaxiei active (galaxie), galaxie. Ca și digestia Sarlacc, AGN-urile pot dura într-adevăr mii de ani. Acestea sunt găuri negre super-masive din centrul galaxiilor care trag gazul înconjurător și „emit cantități abundente de radiații, inclusiv raze X”, a explicat Lin într-o postare pe blogul site-ului Chandra. „Radiația de la AGNs nu variază foarte mult, deoarece gazul din jurul lor se extinde pe o scară largă și poate dura zeci de mii de ani.”
În schimb, TDE au o viață relativ scurtă, care durează doar câteva luni. În timpul unui TDE, unele resturi stelare sunt aruncate spre exterior cu viteze mari, în timp ce restul cade spre gaura neagră. Pe măsură ce călătorește spre interior pentru a fi consumat de gaura neagră, materialul se încălzește până la milioane de grade, generând o rază X distinsă.
XJ1500 + 0154 a oferit o fază extraordinar de lungă și strălucitoare, care se întinde pe o perioadă de zece ani. Lin și echipa sa au spus că o explicație ar putea fi cea mai masivă stea care a fost complet dezbrăcată în timpul unei TDE.
„Pentru ca evenimentul să dureze atât de mult timp la o luminozitate atât de ridicată necesită o întrerupere completă a unei stele relativ masive, aproximativ de două ori mai mare decât soarele”, a scris Lin; cu toate acestea, „întreruperea unor astfel de stele masive de către SMBH este foarte puțin probabilă, deoarece stelele acestui masiv sunt rare în majoritatea galaxiilor, cu excepția cazului în care galaxia este tânără și formează activ stele, ca în cazul nostru.
Deci, o altă explicație mai probabilă este că aceasta este prima TDE observată unde o stea mai mică a fost complet sfâșiată.
Lin a mai spus că acest eveniment are implicații largi pentru fizica găurilor negre.
"Pentru a explica pe deplin durata super-lungă a evenimentului nostru necesită aplicarea progreselor teoretice recente în studiul TDE-urilor", a scris el. „În ultimii doi ani, mai multe grupuri au descoperit, în mod independent, că poate trece mult timp după întreruperea stelei pentru ca resturile stelare să se așeze pe discul de acumulare și în SMBH. Prin urmare, evenimentul poate evolua mult mai lent decât se credea anterior. ”
În plus, datele cu raze X indică, de asemenea, că radiațiile provenite din materialul care înconjoară această gaură neagră au depășit în mod constant ceea ce se numește limita Eddington, care este definită ca un echilibru între presiunea exterioară a radiației din gazul fierbinte și tragerea în interior a gravitației. a găurii negre.
Văzând dovezi ale unei astfel de creșteri rapide i-ar putea ajuta pe astronomi să înțeleagă cum găurile negre supermasive au putut să ajungă la mase de aproximativ un miliard de ori mai mari decât soarele, când universul avea doar aproximativ un miliard de ani.
„Acest eveniment arată că găurile negre pot crește într-adevăr la rate extraordinar de mari”, a declarat coautorul Stefanie Komossa de la Universitatea Normală QianNan pentru Naționalitățile din orașul Duyun, China. „Acest lucru poate ajuta la înțelegerea modului în care au fost găurile negre precoce.”
Lin și echipa sa vor continua să monitorizeze acest eveniment și se așteaptă ca luminozitatea razelor X să se estompeze în următorii ani, ceea ce înseamnă că furnizarea de „alimente” pentru acest prânz lung va fi în curând consumată.
Pentru mai multe lecturi:
Hârtie: Un eveniment de întrerupere a mareei, susținut în deceniu
Postarea lui Lin pe site-ul web al Chandra
Comunicat de presă Chandra
Imagini și informații suplimentare de la Chandra
