Por toda nuestra percepción de supermasivo agujeros negros Como los vórtices gravitacionales devoran vorazmente las estrellas, en realidad no sucede con tanta frecuencia. Por ejemplo, nuestra galaxia calabozo podría hacerlo solo un puñado de veces cada 100,000 años.
Es una ocasión bastante especial para los astrónomos que acaban de observar las secuelas inmediatas de este evento devorador. De hecho, esta nueva observación es la más temprana que hemos visto suceder.
Esto significa que podríamos observarlo con múltiples telescopios. A su vez, esas observaciones han proporcionado una gran cantidad de datos que pueden ayudar a refinar nuestra comprensión de cómo los agujeros negros supermasivos engullen las estrellas, lo que se conoce como eventos de interrupción de las mareas (TDE).
Este TDE en particular ocurrió alrededor de un agujero negro supermasivo 6.3 millones de veces la masa del Sol (el Sagitario A * de nuestra Vía Láctea es 4 millones de masas solares), en una galaxia llamada 2MASX J07001137-6602251, aproximadamente a 375 millones de años luz de distancia.
(Descargo de responsabilidad estándar: lo que estamos viendo realmente sucedió hace 375 millones de años, pero la luz solo nos está llegando ahora, por lo que nos referimos a los eventos que ocurrieron cuando los experimentamos).
Y sucedió que este TDE ocurrió en el pequeño parche del cielo que el telescopio de caza de planetas de la NASA observa continuamente. TESS. A su vez, TESS está siendo monitoreado por la Encuesta Automatizada All-Sky para Supernovas (ASAS-SN)
Cuando TESS notó que algo en el cielo se hacía más brillante, los astrónomos fueron alertados de inmediato y se pusieron en acción para girar una serie de telescopios hacia 2MASX J07001137-6602251.
Efectivamente, el agujero negro supermasivo había atrapado una estrella, con una gravedad intensa que la separaba. El equipo aún no ha determinado la masa de la víctima, pero el evento fue tan enérgico que produjo un pico de luz de más de 10 órdenes de magnitud más brillante que el Sol. cuatro veces más brillante
Y, espectacularmente, un equipo de astrónomos pudo observar esa construcción máxima desde el primer momento en que incluso podríamos haber detectado el evento.
"Esta es la primera emisión que hemos visto de un TDE, y la primera que pudimos ver, porque TESS ya estaba monitoreando la parte del cielo donde sucedió, pudimos ver exactamente cuándo comenzó a ponerse más brillante, "El astrónomo Tom Holoien de Carnegie Science le dijo a ScienceAlert.
"Solo se publicaron unos 4 o 5 TDE que se han encontrado antes del pico, y ninguno fue tan temprano como esto".
El evento, llamado ASASSN-19bt, fue detectado por primera vez por TESS el 29 de enero de 2019. Debido a que parecía provenir de la región central de la galaxia anfitriona, se justificó una mirada más cercana. El 31 de enero, el equipo estudió la región utilizando el Espectrógrafo de Encuesta de Baja Dispersión 3 (LDSS-3), montado en el telescopio Magellan Clay en Chile.
Esto reveló que el evento probablemente fue un TDE, y se tomaron más observaciones; el Observatorio Swift de la NASA tomó imágenes del evento en rayos ultravioleta y rayos X; el ESA XMM-Newton tomó espectros; y telescopios terrestres en el Observatorio Las Cumbres tomaron imágenes ópticas.
Desde su #BlackHoleWeek, ¿quieren ver qué sucede cuando un agujero negro desgarra una estrella? 👀
Así es como se veía el evento de interrupción de la marea ASASSN-19bt a través de las lentes de @NASA_TESS y @SuperASASSN! pic.twitter.com/eGuUzXJym1
– Patrick Vallely 🛰️🌌🔭 (@AstronomerPat) 26 de septiembre de 2019
ASASSN-19bt alcanzó el brillo máximo el 4 de marzo de 2019, y el equipo continuó observando el evento meses después (aunque su papel solo cubre hasta el 10 de abril).
Y hubo algunas grandes sorpresas.
"El satélite Swift de la NASA … indicó que durante los primeros días después del descubrimiento, el TDE en realidad se debilitó y se enfrió considerablemente. Esto nunca se había visto antes. Por lo general, antes de que alcance su brillo máximo, veríamos que el brillo aumenta constantemente, y la temperatura típicamente permanece constante ", dijo Holoien
"En este caso, vemos que tanto el brillo como la temperatura caen bruscamente antes de seguir la evolución habitual que hemos visto antes. Esto también podría ser una característica común en los TDE, pero simplemente no lo sabemos, porque ningún TDE ha tenido Datos rápidos tan temprano ".
Además, la galaxia anfitriona es más joven y polvorienta que otras galaxias en las que se han observado tales eventos. Y, cuando el TDE se iluminó hacia el pico, el aumento de la luminosidad fue muy suave. Esto es algo más que no se había visto antes.
En la primera parte de las observaciones, Holoien le dijo a ScienceAlert que las emisiones provienen de un nivel extraordinariamente cercano al agujero negro, tal vez unas decenas de veces el tamaño del horizonte de eventos, tan cerca del agujero negro como lo está Marte o la Tierra. el sol.
Cuando recuerdas cuán lejos está esa galaxia, eso es bastante extraordinario.
"En realidad tuve escalofríos cuando vi la curva de luz TESS por primera vez, porque no se ha observado TDE en ningún lugar tan temprano o con una cadencia tan rápida", dijo. "Cuando lo vi, dije que teníamos que escribir este documento lo antes posible, porque iba a ser un conjunto de datos increíble, ¡y luego encontramos otros aspectos interesantes también!"
El equipo continuó monitoreando ASASSN-19bt durante tres meses después del pico, y publicará sus resultados en un documento separado. Marcará el conjunto de datos más completo y completo jamás publicado para un evento de interrupción de las mareas.
Mientras tanto, los dedos permanecen cruzados para que TESS vuelva a tener esta suerte, por lo que los científicos tendrán un conjunto de datos separado para comparar.
"Estas observaciones son tan tempranas que, si bien generalmente están en línea con los modelos físicos, ninguna de las teorías había predicho exactamente lo que vemos, por lo que esperamos que estas observaciones nos ayuden a refinar esos modelos", dijo Holoien.
La investigación ha sido publicada en El diario astrofísico.