A távoli fekete lyuk megadja-e a fájdalom és szenvedés új meghatározását?
Az XJ1500 + 0154 nevű fekete lyuk valószínűleg a Carkoon-gödörnek felel meg, amely a Csillagok háborújában a mindenható erõsségû Sarlacc fészkelõhelye, amely lassan emészt fel áldozatait.
Több mint tíz évvel ezelőtt ez az óriási fekete lyuk széttöredezett egy csillagot, és azóta folytatta egy nagyon hosszú ebédet, a csillagok maradványaival táplálkozva. A csillagászok gondosan figyelték ezt a lassú emésztést, mert ez annyira szokatlan az úgynevezett árapály-megszakítási eseményeknél (TDE), ahol a fekete lyukak árapályos erői csillagokat szétválasztanak.
"A csillag látványos és elhúzódó hanyatlásának tanúi vagyunk" - mondta Dacheng Lin a New Hampshire-i Egyetemről, a durham-i New Hampshire-ből, aki az esemény megfigyelőinek vezette. "Az 1990-es évek óta tucatnyi árapály-rendellenességet észleltek, ám egyik sem maradt fényes ezen a szinte mindaddig."
Ez az évtizedes ünnep tízszer hosszabb ideig ment, mint bármely más megfigyelt TDE.
Az XJ1500 + 0154 egy kis galaxisban található, körülbelül 1,8 milliárd fényévre a Földtől, és három távcső figyeli ezt a röntgen eseményt: a Chandra Röntgen Megfigyelő Intézet, a Swift műholdas és az XMM-Newton.
A TDE-k különböznek egy másik, a galaxisban aktív galaktikus magokban (AGN) előforduló, a fekete lyukkal kapcsolatos röntgen sugarak forrásától. Mint a Sarlacc emésztése, az AGN-k valóban évezredeken át is tarthatnak. Ezek szupermasszív fekete lyukak a galaxisok központjában, amelyek behúzzák a környező gázt és „bőséges mennyiségű sugárzást bocsátanak ki, ideértve a röntgenfelvételeket is” - magyarázta Lin a Chandra weboldalának blogbejegyzésében. "Az AGN-k sugárzása nem változik nagyban, mert a körülvevő gáz nagy mértékben kiterjed és több tízezer évig tarthat fenn."
Ezzel szemben a TDE-k viszonylag rövid élettartamúak, csupán néhány hónapig tartanak. A TDE során a csillag törmelék egy része nagy sebességgel kifelé száll, míg a többi a fekete lyuk felé esik. Ahogy befelé halad a fekete lyuk felhasználása érdekében, az anyag több millió fokos hőmérsékleten melegszik, és egyértelmű röntgenfényt generál.
Az XJ1500 + 0154 rendkívül hosszú, fényes fázist biztosított, amely tíz évre szól. Lin és csapata elmondta, hogy az egyik magyarázat lehet a legtömegebb csillag, amelyet valaha a TDE során teljesen elválasztottak.
"Ahhoz, hogy az esemény olyan hosszú legyen, ha ilyen nagy fényerővel van, meg kell szüntetni egy viszonylag hatalmas csillagot, amely körülbelül kétszerese a nap tömegének" - írta Lin; azonban nagyon valószínűtlen, hogy az ilyen hatalmas csillagokat az SMBH megszakítja, mivel ezek a hatalmas csillagok a legtöbb galaxisban ritkák, kivéve, ha a galaxis fiatal és aktívan képező csillagokat alkot, mint a mi esetünkben.
Tehát egy másik valószínűbb magyarázat az, hogy ez az első megfigyelt TDE, ahol egy kisebb csillagot teljesen elválasztottak.
Lin azt is mondta, hogy ez az esemény széles hatással van a fekete lyuk fizikájára.
"Eseményünk szuper hosszú időtartamának teljes körű magyarázata megköveteli a legújabb elméleti fejlődés alkalmazását a TDE-k tanulmányozásakor" - írta. „Az elmúlt két évben több csoport egymástól függetlenül úgy találta, hogy a csillag megszakadása után sokáig tarthat, amíg a csillag törmelék az akkumulációs lemezen és az SMBH-ban lerakódik. Ezért az esemény sokkal lassabban alakulhat ki, mint azt korábban gondoltuk. ”
Ezenkívül a röntgenadatok azt is jelzik, hogy az ezt a fekete lyukat körülvevő anyag sugárzása következetesen meghaladta az úgynevezett Eddington-határértéket, amelyet úgy határozunk meg, mint egyensúlyt a forró gáz sugárzása külső nyomása és a gravitáció befelé húzása között. a fekete lyukból.
Az ilyen gyors növekedés bizonyítékainak megismerése segíthet a csillagászoknak megérteni, hogy a szupermasszív fekete lyukak mennyire képesek milliárdszor magasabb tömegeket elérni, mint a nap, amikor az univerzum csak kb. Milliárd éves volt.
"Ez az esemény azt mutatja, hogy a fekete lyukak valóban rendkívül magas ütemben növekedhetnek" - mondta Stefanie Komossa, a QianNan Nemzetiségi Egyetemi Egyetem társszerzője, Kína Duyun városában. "Ez segít megérteni, hogy milyen korai fekete lyukak alakultak ki."
Lin és csapata továbbra is figyelemmel kíséri ezt az eseményt, és arra számítanak, hogy a röntgen fényereje elhalványul az elkövetkező néhány évben, ami azt jelenti, hogy hamarosan elfogyasztják ennek a hosszú ebédnek az ételkészletét.
További olvasáshoz:
Papír: Valószínűleg évtizedes tartós folyamatos árapály-megszakítási esemény
Lin blogbejegyzése a Chandra webhelyén
A Chandra sajtóközleménye
További képek és információk a Chandrától
