Een superzwaar zwart gat brult tot leven terwijl astronomen in realtime toekijken

In december 2019 waren astronomen verrast toen ze zagen hoe een lang stil sterrenstelsel, op 300 miljoen lichtjaar afstand, plotseling tot leven kwam en ultraviolette, optische en infrarode straling de ruimte in zond. Opnieuw verre van rustig: in februari van dit jaar begon het sterrenstelsel röntgenlicht uit te zenden; Het is geworden meer actief. Astronomen denken dat dit het meest waarschijnlijk is Actieve galactische kern (AGN), dat zijn energie haalt uit superzware zwarte gaten in het centrum van de melkweg en/of uit de rotatie van het zwarte gat. Dit is conclusie A Nieuw papier Het is geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics, hoewel de auteurs de mogelijkheid erkennen dat het ook een soort zeldzame getijdenverstoring (TDE) kan zijn.

De helderheid van SDSS1335_0728 in het sterrenbeeld Maagd is, na tientallen jaren van rust, voor het eerst gedetecteerd door de Zwicky Transient Facility-telescoop. De massa van zijn superzware zwarte gat wordt geschat op ongeveer een miljoen zonsmassa’s. Om een ​​beter begrip te krijgen van wat er zou kunnen gebeuren, hebben de auteurs archiefgegevens doorzocht en gecombineerd met gegevens uit nieuwe observaties van verschillende instrumenten, waaronder Schutter Xdeel van Zeer grote telescoop (VLT) in de Atacama-woestijn in Chili.

Er zijn verschillende redenen waarom een ​​normaal rustig sterrenstelsel plotseling helderder kan worden, waaronder supernova’s of TDE’s, waarbij een deel van de oorspronkelijke massa van de met geweld uiteengereten ster naar buiten wordt uitgestoten. Dit kan op zijn beurt worden vormgegeven Accumulatie schijf Rond een zwart gat dat krachtige röntgenstralen en zichtbaar licht uitzendt. Maar deze gebeurtenissen duren niet langer dan vijf jaar, en meestal niet langer dan een paar honderd dagen.

De onderzoekers concludeerden dus dat het sterrenstelsel ontwaakt was en nu actieve kernen had. De gloed werd voor het eerst ontdekt door Karl Seifert in 1943 en is het resultaat van het koude stof en gas rond het zwarte gat, dat accretieschijven kan vormen die rond het zwarte gat draaien. Zwaartekrachtkrachten comprimeren het materiaal in de schijf en verwarmen het tot miljoenen graden Kelvin, waardoor straling over het hele elektromagnetische spectrum ontstaat.

Als alternatief kan deze activiteit worden veroorzaakt door een bijzonder lange en zwakke TDE, de langste en zwakste die tot nu toe is gedetecteerd, als dat het geval is. Of het kan een geheel nieuw fenomeen zijn. SDSS1335+0728 is dus een sterrenstelsel dat het bekijken waard is. Astronomen bereiden zich al voor op vervolgwaarnemingen met onder meer de Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) van de VLT en de Extremely Large Telescope, en misschien zelfs Vera Rubin-observatorium Het is de bedoeling dat deze volgende zomer online komt. De Large Synoptic Survey Telescope (LSST) zal in staat zijn continu de hele zuidelijke hemel in beeld te brengen, waardoor mogelijk meer ontwakingen van sterrenstelsels kunnen worden vastgelegd.

“Ongeacht de aard van de verschillen, [this galaxy] Het biedt waardevolle informatie over hoe zwarte gaten groeien en evolueren. zei co-auteur Paola Sanchez SaezAstronoom bij de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Duitsland. “We verwachten dergelijke hulpmiddelen [these] De sleutel zal liggen in begrip [why the galaxy is brightening]”.

Er bevindt zich ook een superzwaar zwart gat in het centrum van ons Melkwegstelsel (Sgr A*), maar er is nog niet genoeg materiaal geaccumuleerd zodat astronomen de uitgezonden straling kunnen oppikken, zelfs niet in het infrarood. Daarom wordt de galactische kern als inactief beschouwd. Het kan in het verleden actief zijn geweest, en het is mogelijk dat het over een paar miljoen (of zelfs miljarden) jaren opnieuw zal ontwaken wanneer het Melkwegstelsel samensmelt met het Andromedastelsel en hun superzware zwarte gaten samenkomen. Alleen de tijd zal het leren.

Astronomie en astrofysica, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202347957 (Over digitale ID’s).

Lijstafbeelding door ESO/M. Kornmesser