Den här veckan, astronomer meddelade upptäckten av en sällsynt händelse, en stjärna som slits i bitar av ett massivt svart hål i hjärtat av en avlägsen dvärggalax. Bevisen presenterades onsdagen den 8 januarithpå pågående 223rdmöte för American Astronomical Society som hålls denna vecka i Washington D.C.
Även om andra fall av stjärnors död i händerna på svarta hål har varit bevittnat tidigare , Chandra kan ha varit den första att dokumentera ett mellanliggande svart hål i hjärtat av en dvärggalax 'på akt'.
Resultaten spänner över observationer utförda av det rymdbaserade Chandra röntgenobservatoriet under en period som sträcker sig 1999 till 2005. Sökningen är en del av en arkivstudie av observationer och avslöjade inga ytterligare utbrott efter 2005.
'Vi kan inte se att stjärnan slits sönder av det svarta hålet, men vi kan spåra vad som händer med stjärnans kvarlevor', sa Peter Maksym vid University of Alabama i en ny tidning. pressmeddelande . En jämförelse av liknande händelser som setts i större galaxer stöder domen om 'död genom svart hål'. Ett konkurrerande team under ledning av Davide Donato tittade också på arkivdata från Chandra och Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE), tillsammans med kompletterande observationer från Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet för att bestämma ljusstyrkan hos värdgalaxen, och fick liknande resultat.
Dvärggalaxen i Abell 1795 klunga som observerades har namnet WINGS J134849.88+263557.5, eller förkortat WINGS J1348. Abell 1795-klustret är cirka 800 miljoner ljusår bort.
WINGS betecknar galaxens medlemskap i Wide-field Närliggande Galaxy-kluster Survey , och den telefonnummerliknande beteckningen är galaxens position på himlen i rätt uppstigning och deklination.
Liksom de flesta galaxer som är förknippade med galaxhopar, är WINGS J1348 en dvärggalax som förmodligen är mindre än vår egen satellitgalax, känd som Stora Magellanska molnet. Abell 1795-klustret ligger i stjärnbilden Boötes, och WINGS J1348 har en extremt svag visuell magnitud på +22,46.
En optisk vy av Abell 1795 galaxhopen. Kredit- NASA/CFHT/D. Donato et al.
'Forskare har letat efter dessa svarta hål med mellanmassa i årtionden', sa NASA:s Davide Donato i en nyligen publicerad pressmeddelande 'Vi har massor av bevis för små svarta hål och mycket stora, men dessa medelstora har varit svåra att fastställa.'
Maksym noterar i en intervju medUniversum idagatt detta inte är den första upptäckten av ett svart hål med medelmassa, som är en klass av svarta hål som ofta kallas den 'mest' saknade länken mellan stjärnmassa och supermassiva svarta hål.
Massintervallet för mellanliggande svarta hål är i allmänhet fäst vid 100 till en miljon solmassor.
Det som gör händelsen som Chandra bevittnade i WINGS J1348 speciell är att astronomer lyckades fånga en sällsynt tidvattenflod, i motsats till ett supermassivt svart hål i kärnan av en aktiv galax.
En närbild av den ljusa, långvariga blossen som Chandra bevittnade före 2005. Kredit- NASA/CXC/University of Alabama/W.P. Maksym et al.
'För det mesta äter svarta hål väldigt lite, så de kan gömma sig mycket bra', sa Maksym i AAS-mötet på onsdagen.
Denna upptäckt tänjer på gränserna för vad vi vet om mellanliggande svarta hål. Genom att dokumentera ett observerat antal tidvattenflodshändelser kan man dra slutsatsen att ett antal inaktiva svarta hål måste ligga på lur också i galaxer. Det förutsagda antalet tidvattenhändelser som inträffar har också implikationer för den slutliga detekteringen av gravitationsvågor från nämnda sammanslagningar.
Och fler exempel på dessa typer av röntgenstrålningshändelser kan också vänta på att avslöjas i Chandra-data.
'Chandra har tagit en hel del bilder under de senaste 13+ åren, och vi som kollaboratörer och jag har ett pågående program för att leta efter fler tidvattenbloss,' sa Maksym tillUniversum idag. 'Vi har hittat en annan på det här sättet, från en större galax, och hoppas kunna hitta fler. Abell 1795 var ett särskilt bra ställe att titta på eftersom det fanns massor av bilder som en kalibreringskälla.”
Användning av Chandra-data var också idealisk för studien eftersom dess rumsliga upplösning gjorde det möjligt för forskare att lokalisera en enskild galax i klustret. Maksym noterar också att även om det är svårt att få uppföljande observationer av händelser baserade på arkivdata, kan framtida uppdrag dedikerade till röntgenastronomi med bredare synfält kunna söka igenom himlen och leta efter sådana tidvattenblossande händelser.
De NuSTAR satelliten var det senaste röntgenobservatoriet som lanserades 2012. NASA:s Extreme Ultraviolet Explorer plockade upp en stark ultraviolett källa 1998 precis vid tidpunkten för tidvattenflodet, och ESA:s XMM-Newton-satellit kan ha upptäckt händelsen 2000 också .
Detta var också en av de minsta galaxer som någonsin observerats innehålla ett svart hål. Maksym noterade på onsdagens presskonferens att en alternativ förklaring kan vara ett supermassivt svart hål i en liten galax som bara 'naggade' på en passerande stjärna, men sa att nya data från Gemini observatorium stöder inte detta.
'Det skulle vara som att titta in i ett hundhus och hitta en stor ogre som trängs in där,' sa Maksym på onsdagens presskonferens .
Denna upptäckt ger värdefull insikt om karaktären hos svarta hål med mellanmassa och deras bildning och beteende. Vilka andra svårfångade kosmologiska vidunder ligger och väntar på att bli upptäckta i arkiven?
Grattis till Maksym och teamen till denna spännande nya upptäckt och bevittnandet av en sällsynt himmelsk händelse!