Viime helmikuussa Palomarin observatoriossa (Kalifornia) havaittiin mustan aukon säteilymäärän kasvaneen ja samalta alueelta havaittiin energistä röntgensäteilyä. Havaintojen ryhdyttiin myös muissa observatorioissa ja lopputuloksena todettiin havaintojen johtuneen siitä, että supermassiivinen musta aukko oli onnistunut riipimään tähden. Tapahtuma sai tunnuksekseen AT2022cmc.
 |
| Taiteilijan näkemys mustasta aukosta sen kaapatessa tähden tai osan siitä. Kuva Nasa's Goddard Space Flight Center. |
Vaikka nämä vuorovesihäiriötapahtumat (a tidal disruption event, TDE) eivät aivan ennen havaitsemattomia olekaan, niin ne eivät ole kovinkaan yleisiä. Toistaiseksi niitä on havaittu kaikkiaan 125 tapahtumaa.
Poikkeuksellisen
tästä tekee se, että tapahtuman etäisyydeksi määriteltiin noin 12,5 miljardia
valovuotta (punasiirtymä Z=1,193). Etäisyys on niin suuri, että normaalisti
tältä etäisyydeltä näitä tapahtumia ei havaita. Tässä tapauksessa havainnot
onnistuivat havaintogeometrian vuoksi.
Mustan aukon kaapatessa tähden tai
osan siitä, aine ennen mustaan aukkoon joutumistaan muodostaa kertymäkiekon
musta aukon ympärille. Kertymäkiekossa aineen tiheys ja lämpötila kasvavat, kiekolle
muodostuu voimakas magneettikenttä ja osa kiekon ionisoituneesta materiasta sinkoutuu
järjestelmästä pois kiekon pyörimisakselin suunnassa relativistisella
nopeudella (lähes valonnopeudella) hyvin kapeana suihkuna (super-Eddington -suihku).
Tämä ilmiö on myös syynä siihen, miksi pystyimme havaitsemaan tapahtuman:
katselemme sitä juuri suihkun suunasta.
Suihku joutuu kosketuksiin avaruudessa
olevan aineen kanssa ja törmäyksessä syntyy synkrotronisäteilyä, joka ilmenee
voimakkaana ja kapeakeilaisena (Ø < 1°) radiosäteilynä hyvin laajalla
aallonpituusalueella (röntgensäteilystä radioaaltoihin asti). Osa röntgensäteilystä
käänteisen Comptonin sironnan[1] vuoksi leviää joka suuntaan.
Laskelmissaan tutkijat päätyivät
tulokseen, jonka mukaan supermassiivisen mustan aukon massa ei kuitenkaan ollut
kovin suuri, enintään samaa suuruusluokkaa kuin mitä nykyinen Linnunradan
keskustassa oleva musta aukko (noin 4,5 miljoonaa auringonmassaa). Sen sijaan
musta aukko näyttää pyörivän hyvin nopeasti.
Huomautukset
[1] Käänteisessä Comptonin sironnassa
energia siirtyy (relativistisiltä) elektroneilta pienienergiselle fotonille.
Siirtymässä fotoninen energia ja taajuus lisääntyy; syntyy röntgesäteilyä.
[2] Tutkimus tulkaistiin Nature
Astronomy tiedejulkaisussa (maksullinen):
Pasham, DR, Lucchini, M., Laskar, T.
et ai. Relativistisen suihkukoneen synty kosmologisen mustan aukon aiheuttaman
tähden hajoamisen jälkeen. Nat Astron (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01820-x.
Sama paperi on julkaistu myös
pdf-formaatissa
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti