science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Verkeerde identiteit:een veronderstelde supernova is eigenlijk iets veel zeldzamer

Krediet:Carnegie Instituut voor Wetenschap

In een geval van komische identiteitsverwisseling, een internationaal team van astronomen onthulde dat wat ze ooit dachten dat het een supernova was, in feite periodiek affakkelen is van een melkwegstelsel waar een superzwaar zwart gat elke 114 dagen uitbarstingen van energie afgeeft terwijl het brokken van een ronddraaiende ster afscheurt.

Zes jaar na de eerste ontdekking - gerapporteerd in The Astronomer's Telegram door Carnegie's Thomas Holoien - hebben de onderzoekers, onder leiding van Anna Payne van de Universiteit van Hawai'i in Mānoa, kunnen nu zeggen dat het fenomeen dat ze waarnamen, genaamd ASASSN-14ko, is een periodiek terugkerende uitbarsting vanuit het centrum van een melkwegstelsel op meer dan 570 miljoen lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Pictor.

Hun bevindingen - gebaseerd op 20 gevallen van regelmatige uitbarstingen - zullen worden gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift en gepresenteerd door Payne op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society.

actieve sterrenstelsels, zoals de gastheer van ASASSN-14ko, hebben ongewoon heldere en variabele centra. Deze objecten produceren veel meer energie dan de gezamenlijke bijdrage van al hun sterren. Astrofysici denken dat dit komt door zwaartekracht en wrijvingskrachten die een wervelende schijf van gas en stof opwarmen die zich ophoopt rond het centrale superzware zwarte gat. Het zwarte gat verbruikt langzaam het materiaal, die laagdrempelige, willekeurige veranderingen in het licht dat door de schijf wordt uitgestraald.

Dit is het eerste ondubbelzinnige voorbeeld van dergelijk uurwerkgedrag van een actief sterrenstelsel. Periodiek terugkerende opflakkeringen, zoals die van ASASSN-14ko, zou het bewijs kunnen zijn van observationeel ongrijpbare kosmische verschijnselen die eerder door theoretici zijn voorspeld.

"Door het schema van deze extragalactische Old Faithful te kennen, kunnen we het in meer detail coördineren en bestuderen, ' zei Payne.

ASASSN-14ko werd voor het eerst gedetecteerd door de All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), een wereldwijd netwerk van 20 robottelescopen met het hoofdkantoor aan de Ohio State University (OSU) in Columbus. Toen Payne alle ASAS-SN-gegevens over het fenomeen onderzocht, ze merkte een reeks van 17 regelmatig uit elkaar geplaatste fakkels op.

Op basis van deze ontdekking, de astronomen voorspelden dat de melkweg op 17 mei vorig jaar opnieuw zou uitbarsten en coördineerden op de grond en in de ruimte gebaseerde faciliteiten om waarnemingen te doen. Sindsdien hebben ze met succes uitbarstingen voorspeld en gezien op 7 september en 26 december.

"ASAS-SN is ontworpen om de fysica van ons universum te onderzoeken door te zoeken naar voorbijgaande en variabele gebeurtenissen." zei Holoien. "Het is opwindend dat het lichtgevende object waarvan we oorspronkelijk dachten dat het een gewelddadige supernova-explosie was - wat op zichzelf al interessant zou zijn, maar meer alledaags - bleek een lang gezochte kosmische gebeurtenis te zijn."

Dus, wat veroorzaakt de herhaalde opflakkeringen? Het team heeft verschillende mogelijke verklaringen overwogen, maar denk dat de meest waarschijnlijke is wat een gedeeltelijke getijdenverstoring wordt genoemd.

Getijdenverstoringen, of TDE's, optreden wanneer een ster te dicht bij een superzwaar zwart gat komt, die het aan flarden scheurt. Een deel van zijn materiaal wordt de ruimte in geslingerd en de rest valt terug op het zwarte gat, het vormen van een schijf van heet, helder gas als het wordt verbruikt.

Op dit moment, in plaats van dat een ster wordt uitgewist door interactie met het zwarte gat, het zou langzaam worden gestript tijdens elke baan. De fakkels treden op wanneer het verloren materiaal - gelijk aan drie keer de massa van Jupiter bij elke passage - in de richting van het zwarte gat valt.

De astronomen weten niet hoe lang de fakkels zullen aanhouden. De ster kan niet voor altijd massa verliezen, en hoewel wetenschappers de hoeveelheid massa kunnen schatten die het tijdens elke baan verliest, ze weten niet hoeveel het oorspronkelijk had.

"We zijn van plan om deze uitbarstingen te blijven voorspellen en observeren, of zo lang als we kunnen, " zei tweede auteur Benjamin Shappee, ook van UH Mānoa (en een alumnus van Carnegie). "Deze zeldzame vondst zou nieuwe details over de fysica van zwarte gaten kunnen onthullen."