Περιπλανώμενοι στα αρχεία, αστρονόμοι του ραδιοφώνου εντόπισαν μια μαύρη τρύπα να καταβροχθίζει ένα αστέρι

Δεκαετίες δεδομένων ραδιοαστρονομίας βρίσκονται στα αρχεία του Εθνικού Παρατηρητηρίου Ραδιοαστρονομίας (NRAO) και νέες ανακαλύψεις εξακολουθούν να κρύβονται μέσα σε αυτό. Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τον χαρακτηριστικό πίδακα που προέρχεται από μια μαύρη τρύπα που καταβροχθίζει αστέρια πριν από δεκαετίες σε αρχειακά δεδομένα που συλλέχθηκαν από το τηλεσκόπιο Very Large Array (VLA) στο Νέο Μεξικό. Σύμφωνα με μια νέα ερευνητική εργασία που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal, αυτό είναι το δεύτερο υποψήφιο συμβάν που ανιχνεύεται στο ραδιοσύστημα. ο πρώτος Ανακαλύπτω Το 2020. Η ανακάλυψη παρουσιάστηκε σχεδόν χθες σε συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

όπως είμαστε Το ανέφερα προηγουμένωςΕίναι μια κοινή παρανόηση ότι οι μαύρες τρύπες συμπεριφέρονται Σαν κοσμικές ηλεκτρικές σκούπες, απορροφούν άπληστα κάθε ουσία στο περιβάλλον τους. Στην πραγματικότητα, μόνο πράγματα πέρα ​​από τον ορίζοντα γεγονότων – συμπεριλαμβανομένου του φωτός – καταπίνονται και δεν μπορούν να ξεφύγουν, αν και οι μαύρες τρύπες είναι επίσης χαοτικοί τρώγοι. Αυτό σημαίνει ότι μέρος της ουσίας του σώματος έχει ήδη αποβληθεί με ισχυρό πίδακα.

Εάν αυτό το αντικείμενο είναι αστέρι, τότε η διαδικασία του σχίσιμου (ή «σκίσιμο») του από τις ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις της μαύρης τρύπας συμβαίνει έξω από τον ορίζοντα γεγονότων και ένα τμήμα της αρχικής μάζας του άστρου εκτινάσσεται βίαια προς τα έξω. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να διαμορφωθεί περιστρεφόμενος δακτύλιος του υλικού (γνωστός και ως Δίσκος συσσώρευσης) γύρω από μια μαύρη τρύπα που εκπέμπει ισχυρές ακτίνες Χ και ορατό φως – και μερικές φορές ραδιοκύματα. Αυτοί οι πίδακες είναι ένας τρόπος με τον οποίο οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν έμμεσα την ύπαρξη μιας μαύρης τρύπας. Είναι γνωστά ωςΣυμβάντα παλιρροϊκών αναταράξεων(TDEs).

Για παράδειγμα, οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν το 2018 πρώτη ζωντανή φωτογραφία Συνέπεια ενός αστεριού που σχίζεται από μια μαύρη τρύπα 20 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο μας. Η συνάντηση συνέβη σε ένα ζευγάρι συγκρουόμενων γαλαξιών που ονομάζεται Arp 299, 150 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Οι αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει μια σειρά ραδιοφωνικών και υπέρυθρων τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένου του Very Long Baseline Array (VLBA), για να παρακολουθήσουν το σχηματισμό και την επέκταση του πίδακα της ύλης. Η ύλη αποβλήθηκε αφού ένα αστέρι σχίστηκε από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός από τους γαλαξίες που συγκρούονται.

Οι αστρονόμοι βρήκαν Άλλο ένα TDE το 2020 (με την ονομασία AT 2019qiz), το οποίο παρείχε την πρώτη άμεση απόδειξη ότι η ροή αερίου κατά τη διακοπή και τη συσσώρευση παράγει ισχυρό φως και εκπομπές ραδιοφώνου που παρατηρήθηκαν προηγουμένως.

Ωστόσο, αυτές οι ισχυρές εκρήξεις φωτός συχνά κρύβονται πίσω από ένα πέπλο διαστρικής σκόνης και συντριμμιών, καθιστώντας δύσκολο για τους αστρονόμους να τις ανιχνεύσουν ή να τις μελετήσουν με μεγαλύτερη λεπτομέρεια με οπτικά τηλεσκόπια ή ακτίνες Χ. «Αυτή η μελέτη καταδεικνύει τη δύναμη των ραδιοσκοπικών ερευνών στην ανίχνευση TDEs», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Vikram Ravi του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, καταγράφοντας ισχυρούς πίδακες που λάμπουν στο σύστημα ραδιοσυχνοτήτων. Τα γεγονότα είναι δυνητικά ισχυρά εργαλεία για τη μελέτη της εσωτερικής λειτουργίας των μαύρων τρυπών.

Το νέο φίλτρο TDE ονομάστηκε J1533+2727. Δύο ασκούμενοι στο γυμνάσιο του Raffy το ανακάλυψαν για πρώτη φορά όταν ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Ψάχνοντας μέσα από τα αρχεία, παρατήρησαν ότι μια εικόνα ενός φωτεινού ραδιοαντικειμένου που τραβήχτηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1990 είχε ξεθωριάσει σημαντικά μέχρι το 2017. Βρήκαν εικόνες του ίδιου στα αρχεία του τηλεσκοπίου Green Bank 300 ποδιών, το οποίο έδειξε ότι το αντικείμενο ήταν πολύ πιο φωτεινό το 1986/1987.

Περαιτέρω ενισχυμένοι από νέες παρατηρήσεις από το VLA, ο Ravi και η ομάδα του κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το αντικείμενο ήταν TDE – το αποτέλεσμα μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο ενός γαλαξία περίπου 500 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά που καταβρόχθισε ένα αστέρι και εκτόξευσε ένα ισχυρό ραδιόφωνο πίδακας που ταξιδεύει κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται από κοινού με αστρονόμους του Πανεπιστημίου του Τορόντο, οι οποίοι επίσης βρήκαν ανεξάρτητα το αντικείμενο.

Είναι το πλησιέστερο παράδειγμα αυτού του τύπου φίλτρου TDE μέχρι σήμερα, υποδηλώνοντας ότι τέτοια φωτεινά συμβάντα ραδιοφώνου μπορεί να είναι πιο συνηθισμένα από ό,τι πίστευαν προηγουμένως οι αστρονόμοι. Η ομάδα του Ravi έχει ήδη εντοπίσει άλλο ένα πιθανό ραδιενεργό TDE χρησιμοποιώντας το VLA, αν και μπορεί επίσης να είναι μια λάμψη από μια ενεργή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.