UV-utvecklingen av iPTF16fnl som avslöjas av HST/STIS-spektra och Swift-fotometri. Spektran har jämnats ut med en 5-pixel lådbil och skalats med en konstant faktor för att bäst matcha Swift-fotometrin för enkel jämförelse. De streckade linjerna visar att vår svartkropp passar de värdsubtraherade Swift-flödena. Framträdande atomövergångar är markerade med vertikala streckade linjer. Den tunna grå linjen visar vår uppskattning av värdens UV-spektrum baserat på SED-modellen. Kredit:Brown et al., 2017.
(Phys.org)—Ett internationellt team av astronomer under ledning av Jonathan S. Brown från Ohio State University i Columbus, Ohio, har studerat den ultravioletta spektroskopiska utvecklingen av en närliggande tidvattenstörning med låg ljusstyrka (TDE) känd som iPTF16fnl. Resultaten av denna studie, publicerad 7 april på arXiv.org., ge nya ledtrådar om denna TDE:s karaktär.
TDE uppstår när en stjärna passerar tillräckligt nära ett supermassivt svart hål och dras isär av det svarta hålets tidvattenkrafter, orsakar avbrottsprocessen. Sådant tidvattenstört stjärnskräp regnar sedan ner på det svarta hålet och strålning kommer ut från det innersta området av anhopande skräp, som indikerar närvaron av en TDE.
TDE:er fungerar som ovärderliga sönder för stark gravitation och ackretionsfysik, ge svar om bildandet och utvecklingen av supermassiva svarta hål. Medan de flesta sådana händelser upptäcks i optiska transientundersökningar, ultravioletta observationer ger en möjlighet att lära sig mycket mer om kinematiken och joniseringsstrukturen hos tidvattenstörda stjärnskräp.
iPTF16fnl upptäcktes den 26 augusti, 2016 som en transient i överensstämmelse med centrum av galaxen Mrk 0950. Denna transient klassificerades senare som en snabbt utvecklande, låg ljusstyrka TDE, ligger cirka 220 miljoner ljusår bort. Det är den närmaste TDE som hittills hittats och dess svarta håls massa uppskattas inte vara större än 5,5 miljoner solmassor.
På grund av närheten av iPTF16fnl till jorden, Brown och hans kollegor beslutade att initiera en uppföljande observationskampanj för att studera denna händelse i detalj. Dessa observationer utfördes med hjälp av Hubble Space Telescopes (HST) Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) och Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) ombord på NASA:s Swift-farkost. Forskarna använde också flera markbaserade observatorier för att utföra fotometrisk och spektroskopisk övervakning av denna händelse. Alla dessa instrument gjorde det möjligt för teamet att spektroskopiskt observera den tidsmässiga utvecklingen av en TDE i ultraviolett ljus för första gången någonsin.
"Vi presenterade för första gången den UV-spektroskopiska utvecklingen av en TDE med hjälp av data från HST/STIS, Browns team skrev i en forskningsartikel som finns tillgänglig på arXiv.org.
Resultaten visar att form och hastighetsförskjutning av den breda ultravioletta emissionen i iPTF16fnl och absorptionsegenskaper utvecklas med tiden.
"Det finns en betydande utveckling i formen och den centrala våglängden på linjeprofilerna under loppet av våra observationer, så att vid tidiga tider, linjerna är breda och rödförskjutna, medan vid senare tidpunkter, linjerna är betydligt smalare och toppar nära våglängderna för deras motsvarande atomövergångar, " står det i tidningen.
Forskarna fann att ultravioletta spektra av iPTF16fnl nära liknar de för ASASSN-14li (andra närliggande TDE) och kväverika kvasarer. När det gäller optiska spektra för iPTF16fnl, fynden indikerar att de liknar flera andra optiskt upptäckta TDE.
"De dominerande emissionsegenskaperna liknar de som ses i UV-spektra av TDE ASASSN-14li och liknar också de för N-rika kvasarer, " skrev författarna.
Alla data som erhållits av olika rymd- och markbaserade teleskop gjorde det möjligt för forskarna att dra slutsatserna att iPTF16fnl är subluminöst och utvecklas snabbare än andra optiskt detekterade TDE.
© 2017 Phys.org
