Przejdź do treści

Nowo powstały dysk akrecyjny wokół supermasywnej czarnej dziury

Wizja artystyczna zdarzenia rozerwania pływowego i dysk akrecyjny

Wszechświat ukazuje nam różne sposoby śmierci gwiazd. Obserwujemy implozje, eksplozje i łączenia się gwiazd, jednak zdarzenie rozerwania pływowego (TDE) jest jednym z najbardziej burzliwych spektakli zniszczenia gwiazd, jakie do tej pory odkryliśmy. To chwilowe zjawisko zaczyna się od tego, że gwiazda krąży wokół supermasywnej czarnej dziury (SMBH) w centrum galaktyki. Nieświadoma zbliżającego się losu, gwiazda przechodzi coraz bliżej sfery wpływu grawitacyjnego SMBH, a siły pływowe zaczynają niszczyć jej strukturę. Teraz gwiazda zostaje rozerwana na strzępy a jej gaz stworzy dysk akrecyjny. Gdy fragmenty gwiazdy wpadną do centralnej czarnej dziury, spowoduje to gwałtowny wybuch promieniowania.

Chociaż naukowcy wykryli dotąd prawie 100 zjawisk rozerwania pływowego, natura tego, w jaki sposób gwiazda jest rozrywana i tworzy dysk akrecyjny wokół supermasywnej czarnej dziury, nadal pozostaje pytaniem otwartym. Przewidywania teoretyczne z ostatnich dwóch dziesięcioleci sugerują, że ten opad gazu z rozrywanej gwiazdy może być jednoznacznie rozpoznawalny w obserwacjach spektroskopowych, na przykład poprzez wykrycie podwójnego piku linii emisji H-alfa, która powstaje z wodoru konsumowanego przez SMBH. Teraz coś takiego zostało zaobserwowane.

Autorzy w swojej pracy przedstawiają pierwsze pewne wykrycie nowo utworzonego dysku akrecyjnego wokół SMBH. Odkryta eksplozja to TDE o nazwie Astronomical Transient (AT) 2018hyz, które zespół obserwował przez 300 dni po wykryciu eksplozji.

Ten znakomity pokaz akrecji wokół SMBH pozwolił autorom pracy precyzyjnie modelować parametry fizyczne TDE, takie jak prędkość, orientacja, nachylenie i ekscentryczność akreującego gwiezdnego gazu. W badaniach autorzy dopasowali szczytową emisję H-alfa w widmach AT 2018hyz do wieloskładnikowego modelu. Ich modelowanie ujawniło szczególnie, że TDE 2018hyz zaobserwowano przy wystarczająco dużym kącie nachylenia, aby pozwolić na wykrycie profili linii z podwójnym pikiem – bezpośredniego podpisu widocznego dysku akrecyjnego.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Double-Peak and Destroy: Accretion in a Tidal Disruption Event Reveals Itself

Prompt Accretion Disk Formation in an X-Ray Faint Tidal Disruption Event

Źródło: AASNova

Na ilustracji: Wizja artystyczna zdarzenia rozerwania pływowego, w którym czarna dziura rozrywa gwiazdę przechodzącą w pobliżu, oraz dysk akrecyjny. Źródło: NASA/ESA/D. Player (STScI)