Astrónomos monitorean la llamarada de un evento cercano de disrupción de marea de rápida evolución | Astronomía

Utilizando el Very Large Telescope (VLT) y New Technology Telescope (NTT) de ESO, la red global de telescopios del Observatorio Las Cumbres y el Observatorio Neil Gehrel Swift de la NASA, un equipo internacional de astrónomos pudo monitorear el destello de un evento de interrupción de las mareas durante seis -período de meses. Designado AT2019qiz, el evento ocurrió en una galaxia espiral a unos 215 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Eridanus y es el más cercano de su tipo registrado hasta ahora. Un evento de interrupción de la marea se produce cuando una estrella pasa demasiado cerca de un agujero negro y la atracción gravitacional extrema del agujero negro tritura la estrella en delgadas corrientes de material, un proceso llamado ‘espaguetificación’; durante este proceso, parte del material cae en el agujero negro, liberando una llamarada brillante de energía que los astrónomos pueden detectar.

Esta ilustración muestra una estrella (en primer plano) que experimenta espaguetificación cuando es absorbida por un agujero negro supermasivo (en el fondo) durante un evento de interrupción de las mareas. Crédito de la imagen: M. Kornmesser / ESO.

Esta ilustración muestra una estrella (en primer plano) que experimenta espaguetificación cuando es absorbida por un agujero negro supermasivo (en el fondo) durante un evento de interrupción de las mareas. Crédito de la imagen: M. Kornmesser / ESO.

Una estrella desafortunada en el centro de una galaxia puede encontrarse en una órbita que se cruza con el radio de marea del agujero negro supermasivo.

Este encuentro induce una propagación de la energía de enlace orbital específica a través de la estrella que es órdenes de magnitud mayor que la energía de enlace media, suficiente para romper la estrella en un “evento de interrupción de las mareas. “

Los escombros de la estrella se estiran en una corriente larga y delgada, aproximadamente la mitad de la cual permanece unida al agujero negro supermasivo.

A medida que los escombros enlazados orbitan alrededor del agujero negro, la precesión relativista hace que la corriente se interseque y disipe energía.

Esta destrucción puede provocar una llamarada muy luminosa, ya sea cuando las corrientes que se cruzan se circularizan y forman un disco de acreción, o incluso antes si se produce una radiación comparable directamente a partir de las colisiones de las corrientes.

“La idea de que un agujero negro ‘succione’ una estrella cercana suena a ciencia ficción. Pero esto es exactamente lo que sucede en un evento de interrupción de las mareas ”, dijo el Dr. Matt Nicholl, astrónomo de la Universidad de Birmingham y la Universidad de Edimburgo.

“Pero estos eventos de interrupción de las mareas, donde una estrella experimenta lo que se conoce como espaguetificación cuando es absorbida por un agujero negro, son raros y no siempre fáciles de estudiar”.

El Dr. Nicholl y sus colegas apuntaron los telescopios VLT y NTT a un nuevo destello de luz que ocurrió el año pasado cerca de un agujero negro supermasivo, para investigar en detalle qué sucede cuando una estrella es devorada por un monstruo de este tipo.

“Descubrimos que, cuando un agujero negro devora una estrella, puede lanzar una poderosa explosión de material hacia el exterior que obstruye nuestra vista”, dijo la Dra. Samantha Oates, astrónoma de la Universidad de Birmingham.

“Esto sucede porque la energía liberada cuando el agujero negro devora material estelar impulsa los escombros de la estrella hacia afuera”.

El descubrimiento fue posible porque el evento AT2019qiz se encontró poco tiempo después de que la estrella fuera destrozada.

“Debido a que lo detectamos temprano, pudimos ver la cortina de polvo y escombros que se levantaba cuando el agujero negro lanzaba un poderoso flujo de material con velocidades de hasta 10,000 km / s”, dijo la Dra. Kate Alexander, astrónoma de Northwestern Universidad.

“Este vistazo único detrás de la cortina brindó la primera oportunidad de identificar el origen del material oscurecido y seguir en tiempo real cómo envuelve el agujero negro”.

El equipo llevó a cabo observaciones de AT2019qiz durante un período de 6 meses a medida que la llamarada crecía en luminosidad y luego se desvanecía.

Las rápidas y extensas observaciones en luz ultravioleta, óptica, rayos X y radio revelaron, por primera vez, una conexión directa entre el material que fluye desde la estrella y la llamarada brillante emitida cuando es devorada por el agujero negro.

“Las observaciones mostraron que la estrella tenía aproximadamente la misma masa que nuestro propio Sol, y que perdió aproximadamente la mitad de eso en el monstruoso agujero negro, que es más de un millón de veces más masivo”, dijo el Dr. Nicholl.

los recomendaciones aparecer en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

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M. Nicholl et al. 2020. Un flujo de salida impulsa el aumento óptico del evento cercano de disrupción de mareas de rápida evolución AT2019qiz. MNRAS 499 (1): 482-504; doi: 10.1093 / mnras / staa2824

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