• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Snurrande svart hål sväljer stjärna förklarar superluminous händelse

    Denna konstnärs intryck avbildar en solliknande stjärna nära ett snabbt snurrande supermassivt svart hål, med en massa på cirka 100 miljoner gånger solens massa, i mitten av en avlägsen galax. Dess stora massa böjer ljuset från stjärnor och gas bakom sig. Trots att den är mycket mer massiv än stjärnan, det supermassiva svarta hålet har en händelsehorisont som bara är 200 gånger större än stjärnans storlek. Dess snabba rotation har ändrat sin form till en oblate sfär. Gravitationskraften från det supermassiva svarta hålet sliter isär stjärnan i en tidvattenavbrottshändelse. I processen, stjärnan var "spaghettifierad" och stötar i det kolliderande skräpet samt värme som genererades i ansamling ledde till en ljusskur. Kredit:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

    2015, All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) upptäckte en händelse, heter ASASSN-15lh, som registrerades som den ljusaste supernovan någonsin – och kategoriserad som en superluminous supernova, explosionen av en extremt massiv stjärna i slutet av sin livstid. Det var dubbelt så ljust som den tidigare rekordhållaren, och var vid sin topp 20 gånger ljusare än den totala ljuseffekten för hela Vintergatan.

    Ett internationellt team, ledd av Giorgos Leloudas vid Weizmann Institute of Science, Israel, och Dark Cosmology Centre, Danmark, har nu gjort ytterligare observationer av den avlägsna galaxen, cirka 4 miljarder ljusår från jorden, där explosionen ägde rum och de har föreslagit en ny förklaring till denna extraordinära händelse.

    "Vi observerade källan i 10 månader efter händelsen och har kommit fram till att förklaringen sannolikt inte ligger hos en extraordinärt ljus supernova. Våra resultat tyder på att händelsen troligen orsakades av ett snabbt snurrande supermassivt svart hål eftersom det förstörde en låg massa stjärna, " förklarar Leloudas.

    I detta scenario, de extrema gravitationskrafterna i ett supermassivt svart hål, ligger i mitten av värdgalaxen, slet isär en solliknande stjärna som vandrade för nära - en så kallad tidvattenstörning, något som hittills bara observerats cirka 10 gånger. I processen, stjärnan var "spaghettifierad" och stötar i det kolliderande skräpet samt värme som genererades i ansamling ledde till en ljusskur. Detta gav händelsen utseendet på en mycket ljus supernovaexplosion, även om stjärnan inte skulle ha blivit en supernova på egen hand då den inte hade tillräckligt med massa.

    Teamet baserade sina nya slutsatser på observationer från ett urval av teleskop, både på marken och i rymden. Bland dem var Very Large Telescope vid ESO:s Paranal Observatory, New Technology Telescope vid ESO:s La Silla-observatorium och NASA/ESA rymdteleskopet Hubble. Observationerna med NTT gjordes som en del av ESO:s publika spektroskopiska undersökning av transienta objekt (PESSTO).

    "Det finns flera oberoende aspekter av observationerna som tyder på att denna händelse verkligen var en tidvattenavbrott och inte en superluminous supernova, " förklarar medförfattare Morgan Fraser från University of Cambridge, Storbritannien (nu vid University College Dublin, Irland).

    Särskilt, data avslöjade att händelsen gick igenom tre distinkta faser under de 10 månaderna av uppföljande observationer. Dessa data överlag liknar mer vad som förväntas för en tidvattenavbrott än en superluminous supernova. En observerad återuppljusning i ultraviolett ljus samt en temperaturökning minskar ytterligare sannolikheten för en supernovahändelse. Vidare, platsen för händelsen – en röd, massiv och passiv galax – är inte det vanliga hemmet för en superluminous supernovaexplosion, som normalt förekommer i blått, stjärnbildande dvärggalaxer.

    En konstnärs skildring av ett snabbt snurrande supermassivt svart hål omgav de roterande resterna av en stjärna som slets isär av tidvattenkrafterna från det svarta hålet. Kredit:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

    Även om teamet säger att en supernovakälla därför är mycket osannolik, de accepterar att en klassisk tidvattenstörning inte heller skulle vara en adekvat förklaring till händelsen. Teammedlem Nicholas Stone från Columbia University, USA, utarbetar:"Den tidvattenavbrottshändelse vi föreslår kan inte förklaras med ett icke-snurrande supermassivt svart hål. Vi hävdar att ASASSN-15lh var en tidvattenavbrottshändelse som härrörde från en mycket speciell sorts svart hål."

    Värdgalaxens massa antyder att det supermassiva svarta hålet i dess centrum har en massa som är minst 100 miljoner gånger solens. Ett svart hål av denna massa skulle normalt inte kunna störa stjärnor utanför dess händelsehorisont – gränsen inom vilken ingenting kan undkomma dess gravitationskraft. Dock, om det svarta hålet är en speciell sort som råkar snurra snabbt – ett så kallat Kerr-svart hål – förändras situationen och denna gräns gäller inte längre.

    "Även med all insamlad data kan vi inte med 100% säkerhet säga att ASASSN-15lh-händelsen var en tidvattenavbrottshändelse, " avslutar Leloudas. "Men det är den absolut mest troliga förklaringen."

    Denna forskning presenterades i en artikel med titeln "The Superluminous Transient ASASSN-15lh as a Tidal Disruption Event from a Kerr Black Hole", av G. Leloudas et al. att dyka upp i det nya Natur astronomi tidskrift.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com