Bintang yang ditangkap telah mengalami beberapa pertemuan dekat dengan lubang hitam supermasif di galaksi yang jauh – dan bahkan mungkin telah lolos dari materi yang tercabik-cabik karena gaya pasang surut gravitasinya yang masif.
hancurkan a bintang oleh gaya gravitasi dari Lubang hitam raksasa Ini adalah peristiwa kekerasan yang dikenal sebagai peristiwa gangguan pasang surut (Tidal Distance Event, TDE). Gas direnggut dari bintang dan mengalami proses “spagitation”, di mana ia ditebas dan diregangkan menjadi aliran material panas yang mengalir di sekelilingnya. Lubang hitam, membentuk piringan akresi yang sangat terang dan sementara. Dari sudut pandang kami, pusat galaksi Lubang hitam supermasif tampak bersinar.
Pada 8 September 2018, All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASASSN) mendeteksi cahaya di inti galaksi jauh yang berjarak 893 juta tahun cahaya. Flare diklasifikasikan sebagai AT2018fyk, dan memiliki semua keunggulan TDE. Berbagai teleskop sinar-X, termasuk teleskop NASA Cepatdi Eropa XMM-Newtonitu Bagus Instrumen dipasang di Stasiun Luar Angkasa Internasional, Jerman AerositaPerhatikan bahwa lubang hitam bersinar terang. Biasanya, TDE menunjukkan penurunan kecerahan yang halus selama beberapa tahun, tetapi ketika para astronom melihat kembali AT2018fyk sekitar 600 hari setelah pertama kali diamati, sinar-X dengan cepat menghilang. Yang lebih membingungkan lagi, 600 hari setelah itu, black hole tiba-tiba meletus kembali. Apa yang terjadi?
Terkait: 8 cara kita mengetahui lubang hitam benar-benar ada
“Sampai sekarang, asumsinya adalah bahwa ketika kita melihat akibat dari pertemuan dekat antara bintang dan lubang hitam supermasif, hasilnya akan berakibat fatal bagi bintang tersebut; yaitu, bintang tersebut benar-benar hancur,” kata Thomas Weavers, seorang astronom di European Southern Observatory dan penulis penelitian baru tentang peristiwa tersebut. , di a pernyataan. “Tetapi tidak seperti semua TDE lain yang kami ketahui, ketika kami mengarahkan teleskop kami ke lokasi yang sama lagi beberapa tahun kemudian, kami menemukan bahwa mereka telah kembali terang.”
Wevers memimpin tim astronom yang menyadari bahwa suar berulang adalah tanda bintang yang selamat dari TDE dan menyelesaikan orbit lain untuk TDE kedua. Untuk sepenuhnya menjelaskan apa yang mereka amati, kelompok Wevers mengembangkan model “TDE berulang parsial”.
Dalam model mereka, sang bintang dulunya adalah anggota dari sistem biner yang lewat di dekat lubang hitam di pusat galaksinya. Gravitasi lubang hitam mendorong salah satu bintang menjauh, dan itu berubah menjadi pelarian Bintang kecepatan Balap dengan kecepatan 600 mil (1.000 km) per detik keluar dari galaksi. Bintang lain menjadi terikat erat dengan lubang hitam, dalam orbit elips 1.200 hari yang membawanya menuju apa yang oleh para ilmuwan disebut radius pasang surut – jarak dari lubang hitam di mana bintang mulai terkoyak oleh pasang surut gravitasi yang berasal dari lubang hitam.
Karena bintang tidak berada dalam radius pasang surutnya, hanya sebagian materialnya yang terkelupas, meninggalkan inti bintang padat yang melanjutkan orbitnya di sekitar lubang hitam. Dibutuhkan kira-kira 600 hari untuk materi yang ditarik lubang hitam dari bintang untuk membentuk piringan akresi, jadi pada saat para astronom melihat cahaya sistem, bintang tersebut aman, di dekat titik terjauh dalam orbitnya.
Namun ketika inti bintang mulai mendekati lubang hitam lagi, sekitar 1.200 hari setelah pertemuan pertama mereka, bintang tersebut mulai mengambil kembali sebagian materinya dari piringan akresi, menyebabkan emisi sinar-X tiba-tiba mereda. “Ketika inti kembali ke lubang hitam, pada dasarnya mencuri semua gas dari lubang hitam melalui gravitasi, dan akibatnya tidak ada materi yang terakumulasi, sehingga sistem menjadi gelap,” kata rekan penulis Dheeraj Pasham. studi dan astrofisikawan dalam jurnal Science.Massachusetts Institute of Technology, per pernyataan.
Tapi lubang hitam gravitasi Dia dengan cepat membalas budi, dan mencuri lebih banyak item saat bintang mendekat. Seperti yang terjadi selama pertemuan awal, ada jeda 600 hari dari lubang hitam memakan bintang hingga pembentukan piringan akresi, yang menjelaskan mengapa pendaran sinar-X dimulai kembali saat itu terjadi.
Dari orbit bintang, tim Wavers memperkirakan lubang hitam tersebut berukuran sekitar 80 juta kali massa Matahari kita, atau sekitar 20 kali massa lubang hitam di pusat planet kita. Bima SaktiDan lengkungan *.
Tim penenun tidak perlu menunggu lama untuk melihat apakah teori itu benar. Para ilmuwan berharap AT2018fyk menjadi gelap lagi pada Agustus, ketika inti bintang kembali menyala, dan menjadi lebih terang lagi pada Maret 2025 ketika materi baru mulai terakumulasi di lubang hitam.
Namun, ada komplikasi potensial dalam berapa banyak massa yang hilang dari bintang ke lubang hitam. Jumlah massa yang hilang sebagian bergantung pada kecepatan rotasi bintang, yang mungkin dipengaruhi oleh lubang hitam. Jika bintang berputar cukup cepat untuk pecah, lubang hitam akan dengan mudah mencuri materi, menambah kehilangan massa.
“Jika kehilangan massa hanya pada tingkat 1%, kami berharap bintang tersebut bertahan lebih banyak pertemuan, sedangkan jika mendekati 10%, bintang tersebut mungkin telah hancur,” Eric Coughlin, salah satu penulis di studi dari Universitas Syracuse di New York, katanya dalam pernyataan itu.
Terlepas dari itu, TDE parsial dan TDE berulang memberikan jendela langka ke dalam kehidupan lubang hitam supermasif yang biasanya tidak dapat kita deteksi karena mereka tertidur. Ini penting untuk mengukur massa mereka dan menentukan sesuatu tentang bagaimana lubang hitam berevolusi, dan kemudian bagaimana galaksi di sekitar lubang hitam juga berevolusi sepanjang sejarah kosmik.
Hasilnya dipresentasikan pada pertemuan ke-241 American Astronomical Society dan dipublikasikan di Surat Jurnal Astrofisikakeduanya pada 12 Januari.
Ikuti Keith Cooper di Twitter @21stCenturySETI. Ikuti kami di Twitter @karyawan dan seterusnya Facebook.
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
