(Phys.org)—Een internationaal team van astronomen onder leiding van Jonathan S. Brown van de Ohio State University in Columbus, Ohio, heeft de ultraviolet-spectroscopische evolutie bestudeerd van een nabijgelegen getijdenverstoring met lage helderheid (TDE), bekend als iPTF16fnl. De resultaten van deze studie, gepubliceerd op 7 april op arXiv.org., bieden nieuwe aanwijzingen over de aard van deze TDE.

TDE treedt op wanneer een ster dicht genoeg bij een superzwaar zwart gat passeert en uit elkaar wordt getrokken door de getijdenkrachten van het zwarte gat. het proces van disruptie veroorzaken. Dergelijk door de getijden verstoorde stellaire brokstukken regenen dan neer op het zwarte gat en straling komt uit het binnenste gebied van aangroeiend puin, wat wijst op de aanwezigheid van een TDE.

TDE's dienen als onschatbare sondes van sterke zwaartekracht en accretiefysica, antwoorden te geven over de vorming en evolutie van superzware zwarte gaten. Hoewel de meeste van dergelijke gebeurtenissen worden ontdekt in optische transiënte onderzoeken, ultraviolette waarnemingen bieden de mogelijkheid om veel meer te weten te komen over de kinematica en ionisatiestructuur van door de getijden verstoorde stellaire brokstukken.

iPTF16fnl werd ontdekt op 26 augustus, 2016 als een voorbijgaand verschijnsel in overeenstemming met het centrum van de melkweg Mrk 0950. Dit voorbijgaand werd later geclassificeerd als een snel evoluerend, lage lichtsterkte TDE, op ongeveer 220 miljoen lichtjaar afstand. Het is de dichtstbijzijnde TDE die tot nu toe is gevonden en de massa van het zwarte gat wordt geschat op niet meer dan 5,5 miljoen zonsmassa's.

Vanwege de nabijheid van iPTF16fnl tot de aarde, Brown en zijn collega's besloten een follow-up observatiecampagne te starten om deze gebeurtenis in detail te bestuderen. Deze waarnemingen werden uitgevoerd met behulp van de Hubble Space Telescope's (HST) Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) en de Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) aan boord van NASA's Swift-ruimtevaartuig. De onderzoekers gebruikten ook verschillende observatoria op de grond om fotometrische en spectroscopische monitoring van deze gebeurtenis uit te voeren. Met al deze instrumenten kon het team voor het eerst spectroscopisch de temporele evolutie van een TDE in ultraviolet licht observeren.

"We hebben voor het eerst de UV-spectroscopische evolutie van een TDE gepresenteerd met behulp van gegevens van HST/STIS, "Het team van Brown schreef in een onderzoekspaper dat beschikbaar is op arXiv.org.

De resultaten laten zien dat vorm en snelheidscompensatie van de brede ultraviolette emissie in iPTF16fnl en absorptiekenmerken met de tijd evolueren.

"Er is een significante evolutie in de vorm en centrale golflengte van de lijnprofielen in de loop van onze waarnemingen, zodanig dat in de vroege de lijnen zijn breed en roodverschoven, terwijl op latere tijdstippen de lijnen zijn aanzienlijk smaller en pieken in de buurt van de golflengten van hun overeenkomstige atomaire overgangen, ' staat er in de krant.

De onderzoekers ontdekten dat de ultraviolette spectra van iPTF16fnl sterk lijken op die van ASASSN-14li (andere nabijgelegen TDE) en stikstofrijke quasars. Als het gaat om optische spectra van iPTF16fnl, de bevindingen geven aan dat ze lijken op die van verschillende andere optisch ontdekte TDE's.

"De dominante emissiekenmerken lijken sterk op die in de UV-spectra van de TDE ASASSN-14li en zijn ook vergelijkbaar met die van N-rijke quasars, ’ schreven de auteurs.

Alle gegevens die door verschillende ruimte- en grondtelescopen zijn verkregen, stelden de wetenschappers in staat om tot de conclusie te komen dat iPTF16fnl sublumineus is en sneller evolueert dan andere optisch gedetecteerde TDE's.

© 2017 Fys.org