Diese Woche, Astronomen kündigte die Entdeckung an eines seltenen Ereignisses, bei dem ein Stern von einem massiven Schwarzen Loch im Herzen einer fernen Zwerggalaxie in Stücke gerissen wird. Die Beweise wurden am Mittwoch, den 8. Januar, vorgelegtNSbei der laufenden 223rdTreffen der American Astronomical Society diese Woche in Washington D.C.
Obwohl andere Fälle des Todes von Sternen durch Schwarze Löcher zuvor gesehen , Chandra war möglicherweise der erste, der ein zwischengeschaltetes Schwarzes Loch im Herzen einer Zwerggalaxie „auf frischer Tat“ dokumentierte.
Die Ergebnisse umfassen Beobachtungen, die vom weltraumgestützten Röntgenobservatorium Chandra über einen Zeitraum von 1999 bis 2005 durchgeführt wurden. Die Suche ist Teil einer archivarischen Untersuchung von Beobachtungen und ergab nach 2005 keine weiteren Ausbrüche.
„Wir können nicht sehen, wie der Stern vom Schwarzen Loch zerrissen wird, aber wir können verfolgen, was mit den Überresten des Sterns passiert“, sagte Peter Maksym von der University of Alabama kürzlich in einem Pressemitteilung . Ein Vergleich mit ähnlichen Ereignissen, die in größeren Galaxien beobachtet wurden, bestätigt das Urteil „Tod durch Schwarzes Loch“. Ein konkurrierendes Team unter der Leitung von Davide Donato untersuchte außerdem Archivdaten von Chandra und dem Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) sowie ergänzende Beobachtungen des Canada-France-Hawaii-Teleskops, um die Helligkeit der Wirtsgalaxie zu bestimmen, und kam zu ähnlichen Ergebnissen.
Die Zwerggalaxie im Abell 1795 Cluster das beobachtete hat den Namen WINGS J134849.88+263557.5, oder kurz WINGS J1348. Der Sternhaufen Abell 1795 ist etwa 800 Millionen Lichtjahre entfernt.
WINGS bezeichnet die Mitgliedschaft der Galaxie im WIde-Field-Umfrage zu nahegelegenen Galaxienhaufen , und die telefonnummernähnliche Bezeichnung ist die Position der Galaxie am Himmel in Rektaszension und Deklination.
Wie die meisten Galaxien, die mit Galaxienhaufen verbunden sind, ist WINGS J1348 eine Zwerggalaxie, die wahrscheinlich kleiner ist als unsere eigene Satellitengalaxie, die als Große Magellansche Wolke bekannt ist. Der Sternhaufen Abell 1795 befindet sich im Sternbild Bootes, und WINGS J1348 hat eine extrem schwache visuelle Helligkeit von +22,46.
Eine optische Ansicht des Galaxienhaufens Abell 1795. Kredit-NASA/CFHT/D. Donatoet al.
„Wissenschaftler suchen seit Jahrzehnten nach diesen Schwarzen Löchern mittlerer Masse“, sagte Davide Donato von der NASA kürzlich in einem Pressemitteilung 'Wir haben viele Beweise für kleine und sehr große Schwarze Löcher, aber diese mittelgroßen waren schwer zu lokalisieren.'
Maksym-Notizen in einem Interview mitUniversum heutedass dies nicht der erste Nachweis eines Schwarzen Lochs mittlerer Masse ist, einer Klasse von Schwarzen Löchern, die oft als „meistens“ fehlende Verbindung zwischen stellarer Masse und supermassiven Schwarzen Löchern bezeichnet wird.
Der Massenbereich für mittlere schwarze Löcher wird im Allgemeinen auf 100 bis eine Million Sonnenmassen festgelegt.
Das Besondere an dem von Chandra in WINGS J1348 beobachteten Ereignis ist, dass es Astronomen gelungen ist, eine seltene Gezeiteneruption einzufangen, im Gegensatz zu einem supermassiven Schwarzen Loch im Kern einer aktiven Galaxie.
Eine Nahaufnahme des hellen, lang anhaltenden Flares, den Chandra vor 2005 beobachtete. Kredit- NASA/CXC/University of Alabama/W.P. Maksymet al.
„Meistens fressen Schwarze Löcher sehr wenig, daher können sie sich sehr gut verstecken“, sagte Maksym in der AAS-Sitzung am Mittwoch.
Diese Entdeckung verschiebt die Grenzen dessen, was wir über intermediäre Schwarze Löcher wissen. Durch die Dokumentation einer beobachteten Anzahl von Gezeitenfackelereignissen kann gefolgert werden, dass auch in Galaxien eine Reihe inaktiver Schwarzer Löcher lauern müssen. Die vorhergesagte Anzahl auftretender Gezeitenereignisse hat auch Auswirkungen auf die eventuelle Detektion von Schwerewellen aus diesen Verschmelzungen.
Und weitere Beispiele für diese Art von Röntgen-Flare-Ereignissen könnten darauf warten, auch in den Chandra-Daten entdeckt zu werden.
„Chandra hat in den letzten 13+ Jahren ziemlich viele Bilder gemacht, und Mitarbeiter und ich haben ein fortlaufendes Programm, um nach mehr Gezeitenfackeln zu suchen“, sagte MaksymUniversum heute. „Wir haben auf diese Weise eine andere aus einer größeren Galaxie gefunden und hoffen, noch mehr zu finden. Abell 1795 war ein besonders guter Ort, um zu suchen, weil es als Kalibrierungsquelle Tonnen von Bildern gab.“
Die Verwendung von Chandra-Daten war auch ideal für die Studie, da ihre räumliche Auflösung es den Forschern ermöglichte, eine einzelne Galaxie im Haufen zu lokalisieren. Maksym merkt auch an, dass es schwierig ist, Folgebeobachtungen von Ereignissen auf der Grundlage von Archivdaten zu erhalten, zukünftige Missionen für die Röntgenastronomie mit breiteren Sichtfeldern könnten jedoch in der Lage sein, den Himmel auf der Suche nach solchen Gezeitenfackelereignissen zu durchsuchen.
Die NuSTAR Satellit war das neueste Röntgenobservatorium, das 2012 gestartet wurde. Der Extreme Ultraviolet Explorer der NASA entdeckte 1998 eine starke ultraviolette Quelle, genau zur Zeit des Gezeitenereignis, und der XMM-Newton-Satellit der ESA hat das Ereignis möglicherweise auch im Jahr 2000 entdeckt .
Dies war auch eine der kleinsten Galaxien, die jemals beobachtet wurde, um ein Schwarzes Loch zu enthalten. Maksym bemerkte in der Pressekonferenz am Mittwoch, dass eine alternative Erklärung ein supermassives Schwarzes Loch in einer winzigen Galaxie sein könnte, das gerade an einem vorbeiziehenden Stern „knabberte“, sagte jedoch, dass neue Daten von der Gemini-Observatorium unterstützt dies nicht.
'Es wäre, als würde man in eine Hundehütte schauen und dort einen großen Oger finden', sagte Maksym am Mittwoch Pressekonferenz .
Diese Entdeckung liefert wertvolle Einblicke in die Natur von Schwarzen Löchern mittlerer Masse und deren Entstehung und Verhalten. Welche anderen schwer fassbaren kosmologischen Bestien lauern darauf, in den Archiven entdeckt zu werden?
Herzlichen Glückwunsch an Maksym und die Teams zu dieser aufregenden neuen Entdeckung und dem Zeugen eines seltenen himmlischen Ereignisses!