Osservatorio a raggi X Chandra della NASA Altri telescopi hanno identificato A Buco nero supermassiccio Quello ne ha fatto a pezzi uno stella Questi detriti stellari vengono ora utilizzati per colpire un’altra stella o un buco nero più piccolo, come mostrato sul nostro sito web Ultimo comunicato stampa. Questa ricerca aiuta a collegare due misteri cosmici e fornisce informazioni sull’ambiente che circonda alcuni dei più grandi tipi di buchi neri.
Questo Illustrazione dell’artista Mostra un disco di materiale (rosso, arancione e giallo) creato dopo che un buco nero supermassiccio (nella foto a destra) ha strappato una stella attraverso un condensatore Forze di marea. Nel corso di alcuni anni, questo disco si espanse verso l’esterno fino a intersecarsi con un altro oggetto – una stella o un piccolo buco nero – anch’esso in orbita attorno al buco nero gigante. Ogni volta che questo oggetto si scontra con il disco, emette un’esplosione di… Raggi X Rilevato da Chandra. Il riquadro mostra i dati per Chandra (viola) e ottico Immagine sorgente da Pan-STARRS (rosso, verde, blu).
Nel 2019, un telescopio ottico in California ha osservato un’esplosione di luce che gli astronomi hanno successivamente classificato come “evento di disturbo delle maree” o TDE. Questi sono casi in cui i buchi neri fanno a pezzi le stelle se si avvicinano troppo a causa delle forti forze di marea. Gli astronomi hanno chiamato il TDE AT2019qiz.
Allo stesso tempo, gli scienziati stavano anche monitorando esempi di un altro tipo di fenomeno cosmico che a volte viene osservato in tutto l’universo. Si trattava di lampi brevi e regolari di raggi X vicini ai buchi neri supermassicci. Gli astronomi chiamano questi eventi “esplosioni quasi periodiche” o QPE.
Questo ultimo studio fornisce agli scienziati la prova che TDE e QPE sono probabilmente collegati. I ricercatori ritengono che i QPE si verifichino quando un oggetto entra in collisione con il disco rimasto dopo un TDE. Anche se potrebbero esserci altre spiegazioni, gli autori dello studio suggeriscono che questa sia la fonte di almeno alcuni QPE.
Nel 2023, gli astronomi utilizzeranno sia Chandra che Hubble per studiare i detriti lasciati dopo la fine simultanea del disturbo delle maree. I dati di Chandra sono stati ottenuti durante tre diverse osservazioni, ciascuna a circa 4-5 ore di distanza. Un’esposizione totale di circa 14 ore di tempo Chandra ha rivelato solo un segnale debole nel primo e nell’ultimo segmento, ma un segnale molto forte nell’osservazione centrale.
Da lì, i ricercatori hanno utilizzato il Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) della NASA per osservare ripetutamente AT2019qiz alla ricerca di lampi di raggi X ricorrenti. I dati NICER hanno mostrato che AT2019qiz erutta circa ogni 48 ore. Le osservazioni del Neil Girls Swift Observatory della NASA e del telescopio indiano Astrosat hanno rafforzato questa scoperta.
IL Ultravioletto I dati di Hubble, ottenuti contemporaneamente alle osservazioni di Chandra, hanno permesso agli scienziati di determinare la dimensione del disco che circonda il buco nero supermassiccio. Hanno scoperto che il disco è diventato abbastanza grande che se un oggetto avesse orbitato attorno al buco nero e avesse impiegato circa una settimana o meno per completare la sua orbita, si sarebbe scontrato con il disco e avrebbe causato esplosioni.
Questo risultato ha implicazioni per la ricerca di eruzioni più quasi periodiche associate a disturbi delle maree. Trovare più di questi oggetti consentirebbe agli astronomi di misurare la diffusione degli oggetti e le distanze tra loro in orbite ravvicinate attorno ai buchi neri supermassicci. Alcuni di questi potrebbero essere ottimi obiettivi per il futuro pianificato Onda gravitazionale Osservatori.
L’articolo che descrive questi risultati appare nel numero del 9 ottobre 2024 di Nature. Il primo autore dell’articolo è Matt Nicol (Queen’s University Belfast, Irlanda) e l’elenco completo degli autori può essere trovato sull’articolo, disponibile online all’indirizzo: https://arxiv.org/abs/2409.02181
Il Marshall Space Flight Center della NASA gestisce il programma Chandra. Il Chandra X-ray Center dello Smithsonian Astrophysical Observatory controlla le operazioni scientifiche da Cambridge, Massachusetts, e le operazioni di volo da Burlington, Massachusetts.
Maggiori informazioni dall’Osservatorio a raggi X Chandra della NASA.
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Questo numero presenta una resa artistica che dimostra il potere distruttivo di un buco nero supermassiccio. L’immagine digitale mostra un disco di materiale stellare che circonda uno di questi buchi neri. Sul bordo esterno, una stella vicina si scontra con il disco e lo attraversa.
Il buco nero si trova a metà del bordo destro dell’immagine verticale. Sembra un semicerchio nero con una sfumatura a cupola di luce azzurra. La metà inferiore del buco nero circolare è nascosta dietro un disco di materia stellare. In questa illustrazione, il disco viene visualizzato sul bordo. Sembra un nastro di gas vorticoso giallo, arancione e rosso, che taglia diagonalmente dal centro a destra verso il basso a sinistra.
Vicino alla nostra parte in basso a sinistra, il bordo esterno del disco di detriti stellari si sovrappone a una sfera blu brillante circondata da luminosi turbinii bianchi. Questa palla rappresenta una stella vicina che entra in collisione con il disco. Un disco stellare è i detriti di una stella distrutta. Un’onda elettrica blu e bianca mostra il gas più caldo nel disco.
Quando una stella vicina si scontra con il disco, lascia dietro di sé una scia di gas rappresentata come strisce di sottile foschia. Raffiche di raggi X vengono emesse e vengono rilevate da Chandra.
Nell’angolo in alto a sinistra dell’illustrazione è presente un riquadro che mostra un’immagine ravvicinata della sorgente ai raggi X e alla luce ottica. La luce dei raggi X appare viola, la luce ottica appare bianca e beige.
Megan Watsky
Centro radiologico Chandra
Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu
Lynn Figueroa
Centro di volo spaziale Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
lane.e.figueroa@nasa.gov
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