ستاره ای در حال بلعیده شدن توسط سیاه چاله

ماهواره شکار سیارات فراخورشیدی TESS اطلاعات جدیدی را از یک سیاهچاله در حال بلعیدن یک ستاره به ستاره شناسان داده است.

چه اتفاقی می افتد وقتی یک سیاه چاله ابر پر جرم یک ستاره را میبلعد؟

یکی از این رویدادها، رویداد اختلال جزر و مد است که به ستاره شناسان نشان می‌دهند که هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که ما در مورد این پدیده نادر، دور و شگفت نمی‌دانیم.

شناسایی آشفتگی

بسیار نادر است که یک سیاهچاله به ستاره‌ای نزدیک شود. در کهکشان راه شیری ممکن است در هر قرن یک ابرنواختر رخ دهد اما در هر ۱۰۰۰۰ یا ۱۰۰۰۰۰ سال یک‌بار شاهد رویداد اختلال جزر و مد خواهیم بود. با این حال، امروزه ، دوربین‌های خودکار در حال پویش آسمان شب، در حال گرفتن رویدادهای بلعیده شدن ستاره ای بیشتری هستند که در سراسر جهان رخ می‌دهند.

برای مثال مورد ASASSN-19bt ، این رویداد که (ASASSN) نام دارد، شبکه رباتیک با تلسکوپ های 14 سانتی متری در سایتهای مختلف جهان است. در ۲۹ ژانویه ۲۰۱۹، واحد آفریقای جنوبی در حال رصد یک کهکشان بود که هسته آن ناگهان روشن شد. این شبکه به طور خودکار هشداری را صادر کرد که به توماس هولواین رسید که در رصدخانه لاس کامپاناس در شیلی مشغول به کار بود.

هولوئین دو تلسکوپ لاس کامپاناس را روی ASASSN-19bt تنظیم کرد. سپس خواستار پی‌گیری مشاهدات ناسا از رصدخانه نیل، آژانس فضایی اروپا، و همچنین تلسکوپ های زمینی 1 متری که بخشی از شبکه رصدخانه لاس کامبرز هستند، شد. که برای تماشای چنین رویدادهایی در طول شبانه روز در سراسر جهان مستقر شده اند. اما یک تلسکوپ دیگر نیز در حال رصد پدیده بود، تلسکوپ تس که اخیراً برای شکار سیارات فراخورشیدی پرتاب شده است. از آنجا که این رویداد در منطقه ای از آسمان اتفاق افتاد که تقریباً از دسامبر سال 2018 توسط TESS مورد نظارت قرار می گرفت، هولوئین و همکارانش توانستند تنها چند روز پس از آغاز آن، این رویداد را تماشا کنند.

نتایج این مشاهدات را در مجله استروفیزیک در 27 سپتامبر منتشر شده است. از بسیاری از جهات, مشاهدات ASASSN-19bt, چیزی مشابه با TDA را نشان داد که قبلا توسط دانشمندان مشاهده شده بود. این ستاره به تدریج درخشان شد و تحت تاثیر نیروهای گرانشی سیاه چاله از هم پاشیده شدو به صورت رشته های اسپاگتی در آمد، باقیمانده ستاره به دو حالت در میآید، نیمی از آن فرار می کند در حالی که نیمی دیگر در اطراف سیاه چاله می چرخد و سرانجام انرژی خود را از دست می دهد و در نهایت در داخل سقو ط می کند.

به تدریج، زباله ها (و نور تابشی که در طول موج های بصری، ماوراء بنفش و اشعه X می بینیم) از منظره محو می شوند. به تدریج، باقی مانده ی مواد ستاره (و نور تابشی که در طول موج های مرئی، ماوراء بنفش و اشعه X می بینیم) ناپدید می شوند. سووی گزاری (دانشگاه مریلند)، که در این مطالعه دخالت نداشت، از دقت منحنی TESS که نمایانگر درخشش متغیر در طول زمان است، تمجید کرد. او می‌افزاید: “اکنون، بخش سخت درک آن چیزی است که شکل منحنی نور را منحرف می کند”، آیا نوری که ما در حال مشاهده مستقیم از بقایای ستاره هستیم، به طور منظم به داخل سیاهچاله وارد می‌شوند؟ یا نور آن از طریق جریان آشفته منتشر می‌شود؟

اخترشناسان معمولا درخشان ترین حالت ستاره را هنگام بلعیده شدن توسط سیاهچاله دیده اند. اما با توجه به TESS و پیگیری سایر مشاهدات ، ستاره شناسان داده های اولیه بیشتری را در مورد ASASSN19bt از هر TDE دیگری که مشاهده شده جمع آوری کرده اند. در این روند، آنها رمز و راز دیگری را کشف کردند.

درست بعد از این که مشاهدات آغاز شد، داده‌های ماورای‌بنفش جمع‌آوری‌شده توسط ماهواره سویفت مشخص کرد که دمای منبع و نیز درخشندگی ماورای‌بنفش با سرعت زیادی افت کرده‌اند، (از ۴۰۰۰۰ تا ۲000۰، کلوین در عرض چند روز) هولواین توضیح داد که: ” این رویداد باید یک بیشینه قبلی داشته باشد که ما شاهد کاهش آن هستیم.” ما دقیقاً نمی دانیم که مقدار روشنایی چقدر بوده یا دقیقا چه زمانی اولین قله رخ داده است. او همچنین افزود خیلی غیر منتظره است اگر واقعاً پیک اولیه دما و درخشندگی باشد. این امر تا حدود زیادی به این دلیل است که از ابتدای این رویداد تاکنون هیچ TDE دیگری مشاهده نشده است.

اخترشناسان داده های کمی درباره اتفاقاتی که در اولین لحظه هایی که یک ستاره در میدان گرانشی یک سیاه چاله به دام می افتد، دارند.

منبع: Sky & Telescope