Un agujero negro destruye una estrella y persigue a otra, según han descubierto las misiones de la NASA

Observatorio de rayos X Chandra de la NASA Otros telescopios han identificado A Agujero negro supermasivo Eso destrozó a uno estrella Estos restos estelares ahora se utilizan para impactar contra otra estrella o un agujero negro más pequeño, como se muestra en nuestro sitio web. Último comunicado de prensa. Esta investigación ayuda a conectar dos misterios cósmicos y proporciona información sobre el entorno que rodea a algunos de los tipos más grandes de agujeros negros.

este Ilustración del artista Muestra un disco de material (rojo, naranja y amarillo) creado después de que un agujero negro supermasivo (en la foto de la derecha) atravesó una estrella a través de un condensador. Fuerzas de marea. En el transcurso de unos años, este disco se expandió hacia afuera hasta que se cruzó con otro objeto, ya sea una estrella o un pequeño agujero negro, que también orbita alrededor del agujero negro gigante. Cada vez que este objeto choca con el disco, envía una ráfaga de… rayos x Detectado por Chandra. El recuadro muestra datos de Chandra (púrpura) y óptico Imagen fuente de Pan-STARRS (rojo, verde, azul).

En 2019, un telescopio óptico en California observó un estallido de luz que los astrónomos clasificaron posteriormente como un “evento de perturbación de mareas” o TDE. Estos son casos en los que los agujeros negros destrozan estrellas si se acercan demasiado debido a fuertes fuerzas de marea. Los astrónomos han denominado al TDE AT2019qiz.

Al mismo tiempo, los científicos también estaban rastreando ejemplos de otro tipo de fenómeno cósmico que a veces se observa en todo el universo. Se trataba de ráfagas cortas y regulares de rayos X cercanas a los agujeros negros supermasivos. Los astrónomos llaman a estos eventos “explosiones cuasi periódicas” o QPE.

Este último estudio proporciona a los científicos evidencia de que las TDE y las QPE probablemente estén conectadas. Los investigadores creen que los QPE surgen cuando un objeto choca con el disco que queda después de un TDE. Si bien puede haber otras explicaciones, los autores del estudio sugieren que esta es la fuente de al menos algunas EFC.

En 2023, los astrónomos utilizarán Chandra y Hubble para estudiar los escombros que quedaron después de que la perturbación de las mareas terminara simultáneamente. Los datos de Chandra se obtuvieron durante tres observaciones diferentes, cada una con una diferencia de entre 4 y 5 horas. Una exposición total de aproximadamente 14 horas, hora de Chandra, reveló sólo una señal débil en el primer y último segmento, pero una señal muy fuerte en la observación intermedia.

A partir de ahí, los investigadores utilizaron el Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER) de la NASA para observar repetidamente AT2019qiz en busca de estallidos recurrentes de rayos X. Los datos de NICER mostraron que AT2019qiz entra en erupción aproximadamente cada 48 horas. Las observaciones realizadas por el Observatorio Neil Girls Swift de la NASA y el telescopio Astrosat de la India han reforzado este hallazgo.

el Ultravioleta Los datos del Hubble, obtenidos al mismo tiempo que las observaciones de Chandra, permitieron a los científicos determinar el tamaño del disco que rodea al agujero negro supermasivo. Descubrieron que el disco se volvió lo suficientemente grande como para que si cualquier objeto orbitara alrededor del agujero negro y tardara aproximadamente una semana o menos en completar su órbita, colisionaría con el disco y provocaría explosiones.

Este resultado tiene implicaciones para la búsqueda de erupciones más cuasi periódicas asociadas con alteraciones de las mareas. Encontrar más de estos objetos permitiría a los astrónomos medir la dispersión de los objetos y las distancias entre ellos en órbitas cercanas alrededor de agujeros negros supermasivos. Algunos de estos pueden ser objetivos excelentes para el futuro planificado. onda gravitacional Observatorios.

El artículo que describe estos hallazgos aparece en la edición del 9 de octubre de 2024 de Nature. El primer autor del artículo es Matt Nicol (Queen's University Belfast, Irlanda) y la lista completa de autores se puede encontrar en el artículo, que está disponible en línea en: https://arxiv.org/abs/2409.02181

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA gestiona el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

Lea más en el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.

Obtenga más información sobre el Observatorio de rayos X Chandra y su misión aquí:

chandra

https://chandra.si.edu

Este número presenta una representación artística que demuestra el poder destructivo de un agujero negro supermasivo. La imagen digital muestra un disco de material estelar que rodea uno de estos agujeros negros. En su borde exterior, una estrella vecina choca con el disco y lo atraviesa.

El agujero negro se encuentra en la mitad del borde derecho de la imagen vertical. Parece un semicírculo negro con un tono abovedado de luz azul pálido. La mitad inferior del agujero negro circular está oculta detrás de un disco de materia estelar. En esta ilustración, el disco se muestra de borde. Parece una cinta de gas amarillo, naranja y rojo arremolinado, que corta diagonalmente desde el centro derecho hacia la parte inferior izquierda.

Cerca de nuestra parte inferior izquierda, el borde exterior del disco de desechos estelares se superpone a una esfera azul brillante rodeada de remolinos blancos luminosos. Esta bola representa una estrella cercana que choca con el disco. Un disco estelar son los restos de una estrella destruida. Una onda eléctrica azul y blanca muestra el gas más caliente del disco.

Cuando una estrella cercana choca con el disco, deja tras de sí un rastro de gas representado como vetas de fina neblina. Se disparan ráfagas de rayos X que Chandra detecta.

En la esquina superior izquierda de la ilustración hay un cuadro insertado que muestra una imagen en primer plano de la fuente en rayos X y luz óptica. La luz de rayos X aparece violeta, la luz óptica aparece blanca y beige.

Megan Watsky
Centro de rayos X Chandra
Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
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lynn figueroa
Centro Marshall de vuelos espaciales, Huntsville, Alabama
256-544-0034
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