I två nyligen publicerade vetenskapliga artiklar, ett internationellt team av astronomer har presenterat upptäckten av två nya tidvattenstörningar (TDE). Använder Palomar Observatory som ligger nära San Diego, Kalifornien, forskarna upptäckte strålningsflammor som visade sig vara TDE. Deras resultat beskrevs i tidningar publicerade online den 2 och 3 mars på arXiv pre-print server.

TDE är astronomiska fenomen som uppstår när en stjärna passerar tillräckligt nära ett supermassivt svart hål och dras isär av det svarta hålets tidvattenkrafter, orsakar avbrottsprocessen. Sådant tidvattenstört stjärnskräp börjar regna ner på det svarta hålet och strålning kommer ut från det innersta området av anhopande skräp, vilket är en indikator på närvaron av en TDE.

För astronomer och astrofysiker, TDE är potentiellt viktiga sönder för stark gravitation och ackretionsfysik, ge svar om bildandet och utvecklingen av supermassiva svarta hål.

Den första TDE som identifierades på 1990-talet tog formen av ljusa mjuka röntgenutbrott i vilande galaxer från ROSAT-undersökningen. Nyare upptäckter av TDE gjordes av undersökningar som den mellanliggande Palomar Transient Factory (iPTF), som använder 1,2-meters Samuel Oschin-teleskopet vid Palomar Observatory. Nu, ett team av astronomer rapporterar en annan upptäckt av TDE från iPTF-undersökningen.

De nyfunna TDE:n upptäcktes den 29 maj och 29 augusti, 2016 och betecknade iPTF16axa respektive iPTF16fnl. En serie uppföljande observationer med hjälp av NASA:s Swift rymdobservatorium och markbaserade teleskop genomfördes också för att få insikter i utvecklingen av dessa två händelser.

Forskarna fann att iPTF16axa upptäcktes 49 vilodagar efter avbrottet. De upptäckte att dess ljuskurva inte visar någon färgutveckling med tiden och har en konstant temperatur på cirka 30, 000 K. De fann också att denna TDE är värd för en Sloan Digital Sky Survey (SDSS) galax med en uppskattad massa av svarta hål på cirka 40 miljoner solmassor – en av de högsta svarta hålsmassorna bland TDE-värdar som hittills är kända.

Data som tillhandahållits av Swift gjorde det möjligt för teamet att utesluta möjligheten att den upptäckta strålningen kunde orsakas av en variabel aktiv galaktisk kärna (AGN) och bekräftade att den härrörde från en TDE.

"Både Swift UVOT-observationer och uppföljningsspektra av iPTF16axa överensstämmer med att objektet är en TDE snarare än en supernova eller en variabel AGN, " står det i tidningen.

Dessutom, forskningen indikerar att det massiva svarta hålet och den korta stigtiden tyder på att generella relativitetsteorieffekter kan spela en viktig roll i denna händelse.

I motsats till iPTF16axa, iPTF16fnl är värd för en galax (betecknad Markarian 950) med ett mycket mindre massivt svart hål – cirka två miljoner solmassor. Det är den lägsta svarta hålsmassan i TDE-värdar bland det optiska provet av TDE. Teamet noterade också att iPTF16fnl visar mycket stark emission i ultravioletta våglängder, med en temperatur på ca 19, 000 K. De tillade att denna TDE är mycket ovanlig jämfört med andra sådana händelser.

"iPTF16fnl är anmärkningsvärt på tre sätt:det är den närmaste välstuderade TDE (66,6 Mpc), och den har en av de kortaste exponentiella sönderfallstiderna (cirka 15 dagar) och en av de lägsta toppljusstyrkorna, " skrev forskarna.

© 2017 Phys.org