Eine vermutete Supernova ist eigentlich etwas viel seltener

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Bildnachweis: Carnegie Institution for Science

In einem Fall von komischer falscher Identität enthüllte ein internationales Team von Astronomen, dass das, was sie einst für eine Supernova hielten, tatsächlich periodisch aus einer Galaxie aufflammt, in der ein supermassereiches Schwarzes Loch alle 114 Tage Energiestöße abgibt, während es Brocken einer Umlaufbahn abreißt Star.

Sechs Jahre nach seiner ersten Entdeckung – berichtet in The Astronomer’s Telegram von Carnegies Thomas Holoien – können die Forscher unter der Leitung von Anna Payne von der Universität von Hawaii in Mānoa nun sagen, dass das beobachtete Phänomen, ASASSN-14ko genannt, ein periodisches Phänomen ist wiederkehrend Fackel vom Zentrum einer mehr als 570 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie im südlichen Sternbild Pictor.

Ihre Ergebnisse – basierend auf 20 Fällen regelmäßiger Ausbrüche – werden in der veröffentlicht Astrophysikalisches Journal und präsentiert von Payne auf der Jahrestagung der American Astronomical Society.

Aktive Galaxien wie der Wirt von ASASSN-14ko haben ungewöhnlich helle und variable Zentren. Diese Objekte produzieren viel mehr Energie als der kombinierte Beitrag aller ihrer Sterne. Astrophysiker glauben, dass dies auf Gravitations- und Reibungskräfte zurückzuführen ist, die eine wirbelnde Scheibe aus Gas und Staub aufheizen, die sich um das zentrale supermassereiche Schwarze Loch ansammelt. Das Schwarze Loch verbraucht langsam das Material, was zu geringen, zufälligen Änderungen des von der Scheibe emittierten Lichts führt.

Dies ist das erste eindeutige Beispiel für ein solches Uhrwerkverhalten einer aktiven Galaxie. Periodisch wiederkehrende Fackeln wie die von ASASSN-14ko könnten Hinweise auf beobachtbar schwer fassbare kosmische Phänomene sein, die zuvor von Theoretikern vorhergesagt wurden.

“Wenn wir den Zeitplan dieses extragalaktischen Old Faithful kennen, können wir ihn genauer koordinieren und studieren”, sagte Payne.

ASASSN-14ko wurde erstmals von der All-Sky Automated Survey für Supernovae (ASAS-SN) entdeckt, einem globalen Netzwerk von 20 Roboterteleskopen mit Sitz an der Ohio State University (OSU) in Columbus. Als Payne alle ASAS-SN-Daten zu diesem Phänomen untersuchte, bemerkte sie eine Reihe von 17 regelmäßig beabstandeten Fackeln.

Basierend auf dieser Entdeckung sagten die Astronomen voraus, dass die Galaxie am 17. Mai letzten Jahres einen weiteren Ausbruch erleben würde, und koordinierten boden- und weltraumgestützte Einrichtungen, um Beobachtungen durchzuführen. Seitdem haben sie am 7. September und 26. Dezember Fackeln erfolgreich vorhergesagt und beobachtet.

“ASAS-SN wurde entwickelt, um die Physik unseres Universums zu untersuchen, indem nach transienten und variablen Ereignissen gesucht wird.” Sagte Holoien. “Es ist aufregend, dass sich das leuchtende Objekt, von dem wir ursprünglich dachten, es sei eine gewalttätige Supernova-Explosion – die an sich interessant, aber alltäglicher wäre – als lang ersehntes kosmisches Ereignis herausstellte.”

Also, was verursacht die wiederholten Fackeln? Das Team erwog mehrere mögliche Erklärungen, hielt es jedoch für das wahrscheinlichste, was als partielles Gezeitenstörungsereignis bezeichnet wird.

Gezeitenstörungsereignisse oder TDEs treten auf, wenn ein Stern zu nahe an a kommt supermassives Schwarzes Loch, was es in Stücke reißt. Ein Teil seines Materials wird in den Weltraum geschleudert und der Rest fällt auf das Schwarze Loch zurück und bildet beim Verbrauch eine Scheibe aus heißem, hellem Gas.

In diesem Fall würde ein Stern, anstatt durch Wechselwirkung mit dem Schwarzen Loch ausgelöscht zu werden, während jeder Umlaufbahn langsam abgestreift. Die Fackeln treten auf, wenn das verlorene Material – das bei jedem Durchgang der dreifachen Masse des Jupiter entspricht – in Richtung des Schwarzen Lochs fällt.

Die Astronomen sind sich nicht sicher, wie lange die Fackeln anhalten werden. Der Stern kann nicht für immer an Masse verlieren, und während Wissenschaftler die Menge an Masse schätzen können, die er während jeder Umlaufbahn verliert, wissen sie nicht, wie viel er ursprünglich hatte.

“Wir planen, diese Ausbrüche so lange wie möglich vorherzusagen und zu beobachten”, sagte der zweite Autor Benjamin Shappee, ebenfalls von UH Mānoa (und ein Carnegie-Alumnus). “Dieser seltene Fund könnte neue Details über die Physik der Schwarzen Löcher enthüllen.”


NASA-Missionen helfen bei der Untersuchung einer aktiven “Old Faithful” -Galaxie


Mehr Informationen:
ASASSN-14ko ist ein periodischer Kerntransient in ESO 253-G003. arXiv: 2009.03321 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2009.03321

Zur Verfügung gestellt von
Carnegie Institution for Science

Zitat: Falsche Identität: Eine vermutete Supernova ist tatsächlich etwas viel Selteneres (2021, 13. Januar), das am 13. Januar 2021 von https://phys.org/news/2021-01-mistaken-identity-presumed-supernova-rarer.html abgerufen wurde

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