Sebuah lubang hitam menghancurkan satu bintang dan mengejar bintang lainnya, demikian temuan misi NASA

Observatorium Sinar-X Chandra milik NASA Teleskop lain telah mengidentifikasi A Lubang hitam supermasif Itu mencabik-cabiknya bintang Puing-puing bintang ini sekarang digunakan untuk menabrak bintang lain atau lubang hitam yang lebih kecil, seperti yang ditunjukkan di situs kami Siaran pers terbaru. Penelitian ini membantu menghubungkan dua misteri kosmik dan memberikan informasi tentang lingkungan sekitar beberapa jenis lubang hitam terbesar.

ini Ilustrasi artis Gambar ini menunjukkan piringan material (merah, oranye dan kuning) yang tercipta setelah lubang hitam supermasif (gambar kanan) merobek bintang melalui kondensor. Kekuatan pasang surut. Selama beberapa tahun, piringan ini mengembang hingga berpotongan dengan objek lain – baik bintang atau lubang hitam kecil – yang juga mengorbit lubang hitam raksasa. Setiap kali objek ini bertabrakan dengan disk, ia mengirimkan ledakan… sinar-X Terdeteksi oleh Chandra. Inset menunjukkan data untuk Chandra (ungu) dan optik Sumber gambar dari Pan-STARRS (merah, hijau, biru).

Pada tahun 2019, teleskop optik di California mengamati semburan cahaya yang kemudian diklasifikasikan oleh para astronom sebagai “peristiwa gangguan pasang surut”, atau TDE. Ini adalah kasus di mana lubang hitam menghancurkan bintang jika mereka terlalu dekat karena gaya pasang surut yang kuat. Para astronom menamai TDE AT2019qiz.

Pada saat yang sama, para ilmuwan juga melacak contoh fenomena kosmik jenis lain yang kadang-kadang diamati di seluruh alam semesta. Ini adalah semburan sinar-X yang pendek dan teratur yang berada di dekat lubang hitam supermasif. Para astronom menyebut peristiwa ini sebagai “ledakan kuasi-periodik” atau QPE.

Studi terbaru ini memberikan para ilmuwan bukti bahwa TDE dan QPE kemungkinan besar berhubungan. Para peneliti percaya bahwa QPE muncul ketika sebuah benda bertabrakan dengan piringan yang tersisa setelah TDE. Meskipun mungkin ada penjelasan lain, penulis penelitian berpendapat bahwa ini adalah sumber dari setidaknya beberapa QPE.

Pada tahun 2023, para astronom akan menggunakan Chandra dan Hubble untuk mempelajari puing-puing yang tertinggal setelah gangguan pasang surut berakhir secara bersamaan. Data Chandra diperoleh selama tiga pengamatan berbeda, masing-masing berjarak sekitar 4 hingga 5 jam. Total eksposur sekitar 14 jam waktu Chandra hanya menunjukkan sinyal lemah di segmen pertama dan terakhir, namun sinyal sangat kuat di tengah pengamatan.

Dari sana, para peneliti menggunakan Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) milik NASA untuk berulang kali mengamati AT2019qiz untuk melihat semburan sinar-X yang berulang. Data NICER menunjukkan AT2019qiz meletus kira-kira setiap 48 jam. Pengamatan yang dilakukan oleh Observatorium Neil Girls Swift NASA dan teleskop Astrosat India memperkuat temuan ini.

itu Ultraungu Data dari Hubble, yang diperoleh bersamaan dengan pengamatan Chandra, memungkinkan para ilmuwan menentukan ukuran piringan yang mengelilingi lubang hitam supermasif. Mereka menemukan bahwa piringan tersebut menjadi cukup besar sehingga jika ada benda yang mengorbit lubang hitam dan membutuhkan waktu sekitar satu minggu atau kurang untuk menyelesaikan orbitnya, benda tersebut akan bertabrakan dengan piringan tersebut dan menyebabkan ledakan.

Hasil ini berimplikasi pada pencarian letusan kuasi-periodik yang terkait dengan gangguan pasang surut. Menemukan lebih banyak objek-objek ini akan memungkinkan para astronom mengukur penyebaran objek dan jarak antara objek-objek tersebut dalam orbit dekat di sekitar lubang hitam supermasif. Beberapa di antaranya mungkin merupakan tujuan yang sangat baik untuk rencana masa depan Gelombang gravitasi Observatorium.

Makalah yang menjelaskan temuan ini muncul di Nature edisi 9 Oktober 2024. Penulis pertama makalah ini adalah Matt Nicol (Queen's University Belfast, Irlandia) dan daftar lengkap penulis dapat ditemukan di makalah tersebut, yang tersedia online di: https://arxiv.org/abs/2409.02181

Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA mengelola program Chandra. Pusat Sinar-X Chandra Smithsonian Astrophysical Observatory mengendalikan operasi sains dari Cambridge, Massachusetts, dan operasi penerbangan dari Burlington, Massachusetts.

Baca lebih lanjut dari Observatorium Sinar-X Chandra NASA.

Pelajari lebih lanjut tentang Observatorium Sinar-X Chandra dan misinya di sini:

chandra

https://chandra.si.edu

Edisi ini menampilkan rendering artistik yang menunjukkan kekuatan destruktif lubang hitam supermasif. Gambar digital menunjukkan piringan material bintang yang mengelilingi salah satu lubang hitam tersebut. Di tepi luarnya, bintang tetangga bertabrakan dengan piringan tersebut dan terbang melewatinya.

Lubang hitam terletak di tengah tepi kanan gambar vertikal. Bentuknya seperti setengah lingkaran hitam dengan warna kubah cahaya biru pucat. Bagian bawah lubang hitam melingkar tersembunyi di balik piringan materi bintang. Dalam ilustrasi ini, disk ditampilkan di tepi. Bentuknya seperti pita gas kuning, oranye, dan merah yang berputar-putar, memotong secara diagonal dari kanan tengah ke kiri bawah.

Di dekat kiri bawah kita, tepi luar piringan puing-puing bintang tumpang tindih dengan bola biru terang yang dikelilingi pusaran putih bercahaya. Bola ini mewakili bintang terdekat yang bertabrakan dengan piringan. Cakram bintang adalah puing-puing bintang yang hancur. Gelombang listrik berwarna biru dan putih menunjukkan gas terpanas di piringan.

Ketika sebuah bintang di dekatnya bertabrakan dengan piringan tersebut, ia meninggalkan jejak gas yang digambarkan sebagai garis-garis kabut halus. Semburan sinar-X ditembakkan dan dideteksi oleh Chandra.

Di sudut kiri atas ilustrasi terdapat kotak sisipan yang menunjukkan gambar close-up sumber dalam sinar-X dan cahaya optik. Sinar X-ray tampak ungu, cahaya optik tampak putih dan krem.

Megan Watsky
Pusat Rontgen Chandra
Cambridge,Massachusetts.
617-496-7998
[email protected]

Lynn Figueroa
Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
[email protected]