Wetenschap
Deze artist's impression toont een zonachtige ster dicht bij een snel ronddraaiend superzwaar zwart gat, met een massa van ongeveer 100 miljoen keer de massa van de zon, in het centrum van een ver sterrenstelsel. Zijn grote massa buigt het licht van sterren en gas erachter. Ondanks dat hij veel massiever is dan de ster, het superzware zwarte gat heeft een waarnemingshorizon die slechts 200 keer groter is dan de grootte van de ster. Zijn snelle rotatie heeft zijn vorm veranderd in een afgeplatte bol. De zwaartekracht van het superzware zwarte gat scheurt de ster uit elkaar bij een getijdeverstoring. In het proces, de ster werd "spaghettized" en schokken in het botsende puin en de warmte die bij accretie werd gegenereerd, leidden tot een uitbarsting van licht. Krediet:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
in 2015, de All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) heeft een gebeurtenis gedetecteerd, genaamd ASASSN-15lh, dat werd geregistreerd als de helderste supernova ooit - en gecategoriseerd als een superlichtgevende supernova, de explosie van een extreem zware ster aan het einde van zijn leven. Het was twee keer zo helder als de vorige recordhouder, en op zijn hoogtepunt was het 20 keer helderder dan de totale lichtopbrengst van de hele Melkweg.
Een internationaal team, geleid door Giorgos Leloudas van het Weizmann Institute of Science, Israël, en het Centrum voor Donkere Kosmologie, Denemarken, heeft nu aanvullende waarnemingen gedaan van het verre sterrenstelsel, ongeveer 4 miljard lichtjaar van de aarde, waar de explosie plaatsvond en ze hebben een nieuwe verklaring voor deze buitengewone gebeurtenis voorgesteld.
"We hebben de bron 10 maanden na de gebeurtenis geobserveerd en zijn tot de conclusie gekomen dat de verklaring waarschijnlijk niet in een buitengewoon heldere supernova ligt. Onze resultaten geven aan dat de gebeurtenis waarschijnlijk werd veroorzaakt door een snel ronddraaiend superzwaar zwart gat toen het een lage-massa-supernova vernietigde. ster, ", legt Leloudas uit.
In dit scenario, de extreme zwaartekracht van een superzwaar zwart gat, gelegen in het centrum van het gaststelsel, scheurde een zonachtige ster die te dichtbij dwaalde uit elkaar - een zogenaamde getijdenverstoring, iets dat tot nu toe slechts ongeveer 10 keer is waargenomen. In het proces, de ster werd "spaghettized" en schokken in het botsende puin en de warmte die bij accretie werd gegenereerd, leidden tot een uitbarsting van licht. Dit gaf de gebeurtenis het uiterlijk van een zeer heldere supernova-explosie, ook al zou de ster op zichzelf geen supernova zijn geworden omdat hij niet genoeg massa had.
Het team baseerde hun nieuwe conclusies op waarnemingen van een selectie van telescopen, zowel op de grond als in de ruimte. Onder hen bevond zich de Very Large Telescope van ESO's Paranal Observatory, de New Technology Telescope van ESO's La Silla Observatory en de NASA/ESA Hubble Space Telescope. De waarnemingen met de NTT zijn gedaan als onderdeel van de Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects (PESSTO).
"Er zijn verschillende onafhankelijke aspecten aan de waarnemingen die suggereren dat deze gebeurtenis inderdaad een getijdenverstoring was en geen superlichtgevende supernova, " legt co-auteur Morgan Fraser van de Universiteit van Cambridge uit, VK (nu aan University College Dublin, Ierland).
Vooral, uit de gegevens bleek dat de gebeurtenis drie verschillende fasen doormaakte gedurende de 10 maanden van follow-upobservaties. Deze gegevens lijken over het algemeen meer op wat wordt verwacht voor een getijdenverstoring dan voor een superlichtgevende supernova. Een waargenomen heropheldering in ultraviolet licht en een temperatuurstijging verkleinen de kans op een supernova-gebeurtenis verder. Verder, de locatie van het evenement - een rode, massief en passief sterrenstelsel - is niet het gebruikelijke huis voor een superlichtgevende supernova-explosie, die normaal in blauw voorkomen, stervormende dwergstelsels.
Een artistieke afbeelding van een snel ronddraaiend superzwaar zwart gat omringde de roterende overblijfselen van een ster die uit elkaar werd gescheurd door de getijdenkrachten van het zwarte gat. Krediet:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Hoewel het team zegt dat een supernovabron daarom zeer onwaarschijnlijk is, ze accepteren dat een klassieke getijdenverstoring evenmin een afdoende verklaring voor de gebeurtenis zou zijn. Teamlid Nicholas Stone van Columbia University, VS, legt uit:"De door ons voorgestelde getijdenverstoring kan niet worden verklaard met een niet-spinnend superzwaar zwart gat. We stellen dat ASASSN-15lh een getijdeverstoring was die voortkwam uit een heel specifiek soort zwart gat."
De massa van het gaststelsel impliceert dat het superzware zwarte gat in het centrum een massa heeft van minstens 100 miljoen keer die van de zon. Een zwart gat van deze massa zou normaal gesproken niet in staat zijn om sterren buiten zijn waarnemingshorizon te verstoren - de grens waarbinnen niets aan zijn zwaartekracht kan ontsnappen. Echter, als het zwarte gat een bepaald soort is dat toevallig snel ronddraait - een zogenaamd Kerr-zwart gat - verandert de situatie en is deze limiet niet langer van toepassing.
"Zelfs met alle verzamelde gegevens kunnen we niet met 100% zekerheid zeggen dat de ASASSN-15lh-gebeurtenis een getijdenverstoring was, " concludeert Leloudas. "Maar het is verreweg de meest waarschijnlijke verklaring."
Dit onderzoek werd gepresenteerd in een paper getiteld "The Superluminous Transient ASASSN-15lh as a Tidal Disruption Event from a Kerr Black Hole", door G. Leloudas et al. om in het nieuwe te verschijnen Natuurastronomie tijdschrift.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com