Diese Woche kündigten Astronomen die Entdeckung eines seltenen Ereignisses an, bei dem ein Stern von einem massiven Schwarzen Loch im Herzen einer fernen Zwerggalaxie in Stücke gerissen wird. Die Beweise wurden am Mittwoch, dem 8. Januar, vorgelegtth bei der laufenden 223rd Treffen der American Astronomical Society in dieser Woche in Washington D.C.
Obwohl andere Fälle des Todes von Sternen durch Schwarze Löcher bereits beobachtet wurden, war Chandra möglicherweise die erste, die ein Zwischen-Schwarzes Loch im Herzen einer Zwerggalaxie „auf frischer Tat“ dokumentierte.
Die Ergebnisse umfassen Beobachtungen, die vom weltraumgestützten Chandra-Röntgenobservatorium über einen Zeitraum von 1999 bis 2005 durchgeführt wurden. Die Suche ist Teil einer archivierten Beobachtungsstudie und ergab nach 2005 keine weiteren Ausbrüche.
"Wir können nicht sehen, wie der Stern vom Schwarzen Loch auseinandergerissen wird, aber wir können verfolgen, was mit den Überresten des Sterns passiert", sagte Peter Maksym von der Universität Alabama in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung. Ein Vergleich mit ähnlichen Ereignissen in größeren Galaxien stützt die Entscheidung über den „Tod durch das Schwarze Loch“. Ein konkurrierendes Team unter der Leitung von Davide Donato untersuchte auch Archivdaten von Chandra und dem Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) sowie ergänzende Beobachtungen des Kanada-Frankreich-Hawaii-Teleskops, um die Helligkeit der Wirtsgalaxie zu bestimmen, und erzielte ähnliche Ergebnisse.
Die beobachtete Zwerggalaxie im Abell 1795-Cluster trägt den Namen WINGS J134849.88 + 263557.5 oder kurz WINGS J1348. Der Abell 1795-Cluster ist etwa 800 Millionen Lichtjahre entfernt.
WINGS bezeichnet die Mitgliedschaft der Galaxie in der WIde-Feld-Umfrage zum nahegelegenen Galaxienhaufen, und die telefonnummernähnliche Bezeichnung ist die Position der Galaxie am Himmel bei rechtem Aufstieg und Abstieg.
Wie die meisten Galaxien, die mit Galaxienhaufen assoziiert sind, ist WINGS J1348 eine Zwerggalaxie, die wahrscheinlich kleiner ist als unsere eigene Satellitengalaxie, die als Große Magellansche Wolke bekannt ist. Der Abell 1795-Cluster befindet sich im Sternbild Boötes, und WINGS J1348 hat eine extrem schwache visuelle Größe von +22,46.
"Wissenschaftler haben jahrzehntelang nach diesen Schwarzen Löchern mittlerer Masse gesucht", sagte Davide Donato von der NASA in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung. "Wir haben viele Beweise für kleine und sehr große Schwarze Löcher, aber diese mittelgroßen waren schwer zu finden." Nieder."
Maksym stellt in einem Interview mit fest Space Magazine dass dies nicht die erste Entdeckung eines Schwarzen Lochs mit mittlerer Masse ist, bei dem es sich um eine Klasse von Schwarzen Löchern handelt, die oft als "meistens" fehlende Verbindung zwischen Sternmasse und supermassiven Schwarzen Löchern bezeichnet werden.
Der Massenbereich für mittlere Schwarze Löcher ist im Allgemeinen auf 100 bis eine Million Sonnenmassen festgelegt.
Das Besondere an dem Ereignis, das Chandra in WINGS J1348 miterlebt hat, ist, dass es Astronomen gelungen ist, ein seltenes Gezeitenrauschen einzufangen, im Gegensatz zu einem supermassiven Schwarzen Loch im Kern einer aktiven Galaxie.
"Die meiste Zeit fressen Schwarze Löcher sehr wenig, so dass sie sich sehr gut verstecken können", sagte Maksym beim AAS-Treffen am Mittwoch.
Diese Entdeckung stößt an die Grenzen dessen, was wir über mittlere Schwarze Löcher wissen. Durch die Dokumentation einer beobachteten Anzahl von Gezeitenfackelereignissen kann gefolgert werden, dass eine Reihe inaktiver Schwarzer Löcher auch in Galaxien lauern muss. Die vorhergesagte Anzahl von Gezeitenereignissen, die auftreten, hat auch Auswirkungen auf die eventuelle Erfassung von Gravitationswellen aus diesen Fusionen.
Weitere Beispiele für diese Art von Röntgenfackelereignissen könnten darauf warten, auch in den Chandra-Daten entdeckt zu werden.
"Chandra hat in den letzten 13 Jahren einige Bilder gemacht, und Mitarbeiter und ich haben ein laufendes Programm, um nach mehr Gezeitenfackeln zu suchen", sagte Maksym Space Magazine. "Wir haben auf diese Weise einen anderen aus einer größeren Galaxie gefunden und hoffen, mehr zu finden." Abell 1795 war ein besonders guter Ort, um nachzuschauen, da es als Kalibrierungsquelle Unmengen von Bildern gab. “
Die Verwendung von Chandra-Daten war auch ideal für die Studie, da die Forscher aufgrund ihrer räumlichen Auflösung eine einzelne Galaxie im Cluster lokalisieren konnten. Maksym merkt auch an, dass es zwar schwierig ist, auf der Grundlage von Archivdaten nachfolgende Beobachtungen von Ereignissen zu erhalten, zukünftige Missionen, die der Röntgenastronomie mit größeren Sichtfeldern gewidmet sind, jedoch möglicherweise den Himmel nach solchen Gezeitenereignissen absuchen können.
Der NuSTAR-Satellit war das neueste Röntgenobservatorium, das 2012 gestartet wurde. Der Extreme Ultraviolet Explorer der NASA hat 1998 genau zum Zeitpunkt des Gezeitenfackelereignisses eine starke Ultraviolettquelle entdeckt, und der XMM-Newton-Satellit der ESA hat das Ereignis möglicherweise im Jahr 2000 entdeckt auch.
Dies war auch eine der kleinsten Galaxien, bei denen jemals ein Schwarzes Loch beobachtet wurde. Maksym bemerkte in der Pressekonferenz am Mittwoch, dass eine alternative Erklärung ein supermassives Schwarzes Loch in einer winzigen Galaxie sein könnte, das nur an einem vorbeiziehenden Stern „knabberte“, sagte jedoch, dass neue Daten vom Gemini-Observatorium dies nicht unterstützen.
"Es wäre, als würde man in eine Hundehütte schauen und dort einen großen Oger finden", sagte Maksym auf der Pressekonferenz am Mittwoch.
Diese Entdeckung liefert wertvolle Einblicke in die Natur von Schwarzen Löchern mittlerer Masse und ihre Bildung und ihr Verhalten. Welche anderen schwer fassbaren kosmologischen Bestien warten darauf, in den Archiven entdeckt zu werden?
Herzlichen Glückwunsch an Maksym und seine Teams zu dieser aufregenden Neuentdeckung und dem Zeugnis eines seltenen himmlischen Ereignisses!
