دوردست ترین سیاهچاله کلان پرجرم که یک ستاره را می بلعد

در اوایل سال جاری، تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (ESO's VLT) پس از شناسایی منبع غیرمعمول نور مرئی توسط تلسکوپ پیمایشی هشدار داده شد. VLT، همراه با تلسکوپ‌های دیگر، به سرعت به سمت منبع تغییر مکان داد: سیاه‌چاله‌ای عظیم در یک کهکشان دور که ستاره‌ای را بلعیده بود و بقایای آن را در یک جت بیرون می‌کرد. VLT مشخص کرد که این دورترین نمونه از چنین رویدادی است که تاکنون مشاهده شده است. از آنجایی که جت تقریباً به سمت ما نشانه می رود، این اولین بار است که با نور مرئی کشف می شود و روش جدیدی برای تشخیص این رویدادهای شدید ارائه می دهد.

ستارگانی که خیلی نزدیک به a سرگردان هستند سیاه چاله توسط نیروهای جزر و مدی باورنکردنی سیاهچاله در چیزی که به عنوان رویداد مختل جزر و مد (TDE) شناخته می شود، از هم جدا می شوند. تقریباً 1٪ از آنها باعث ایجاد جت های پلاسما و تابش از قطب های سیاهچاله چرخان پرتاب می شود. در سال 1971، جان ویلر، پیشگام سیاهچاله، مفهوم jetted-TDEs را معرفی کرد. "یک لوله خمیر دندان از وسط آن محکم گرفته شده است" باعث می شود سیستم "ماده را از هر دو طرف بیرون بریز."

ما فقط تعداد انگشت شماری از این جت‌های TDE را دیده‌ایم و رویدادهای بسیار عجیب و غریب و ناشناخته باقی مانده‌اند.» نیل تنویر از دانشگاه لستر در بریتانیا، که مشاهدات را برای تعیین فاصله جسم با VLT رهبری کرد، می‌گوید. بنابراین اخترشناسان دائماً در جستجوی این رویدادهای شدید هستند تا بفهمند که این جت ها واقعاً چگونه ایجاد می شوند و چرا بخش کوچکی از TDE ها آنها را تولید می کنند.

به عنوان بخشی از این جست و جو، بسیاری از تلسکوپ ها، از جمله تأسیسات گذرای Zwicky (ZTF) در ایالات متحده، به طور مکرر آسمان را برای یافتن نشانه هایی از رویدادهای کوتاه مدت، اغلب شدید، بررسی می کنند که پس از آن می توان با تلسکوپ هایی مانند VLT ESO با جزئیات بیشتر مطالعه کرد. در شیلی ما یک خط لوله داده منبع باز ایجاد کردیم تا اطلاعات مهم را از نظرسنجی ZTF ذخیره و استخراج کنیم و به ما در مورد رویدادهای غیر معمول در زمان واقعی هشدار دهیم. ایگور آندرئونی، ستاره شناس دانشگاه مریلند در ایالات متحده توضیح می دهد که مقاله منتشر شده امروز در نیچر را به همراه مایکل کوفلین از دانشگاه مینه سوتا.

در فوریه سال جاری ZTF منبع جدیدی از نور مرئی را شناسایی کرد. این رویداد که AT2022cmc نام داشت، یادآور انفجار پرتو گاما - قدرتمندترین منبع نور در جهان است. چشم انداز مشاهده این پدیده نادر اخترشناسان را بر آن داشت تا تلسکوپ های متعددی را از سرتاسر جهان راه اندازی کنند تا منبع مرموز را با جزئیات بیشتری مشاهده کنند. این شامل VLT ESO بود که به سرعت این رویداد جدید را با ابزار X-shooter مشاهده کرد. داده های VLT منبع را در فاصله بی سابقه ای برای این رویدادها قرار داد: نور تولید شده از AT2022cmc سفر خود را زمانی آغاز کرد که جهان حدود یک سوم سن فعلی خود بود.

طیف گسترده ای از نور، از پرتوهای گاما با انرژی بالا گرفته تا امواج رادیویی، توسط 21 تلسکوپ در سراسر جهان جمع آوری شد. تیم این داده ها را با انواع مختلف رویدادهای شناخته شده، از سقوط مقایسه کرد ستاره ها به کیلونووا. اما تنها سناریویی که با داده‌ها مطابقت داشت، یک jetted-TDE نادر بود که به سمت ما اشاره می‌کرد. جورج للوداس، ستاره شناس در DTU Space در دانمارک و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح می دهد که "از آنجایی که جت نسبیتی به سمت ما نشانه می رود، رویداد را بسیار درخشان تر از آنچه در غیر این صورت به نظر می رسد، می کند و در گستره وسیع تری از طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده است."

اندازه گیری فاصله VLT نشان داد که AT2022cmc دورترین TDE است که تاکنون کشف شده است، اما این تنها جنبه رکوردشکنی این شی نیست. تا به حال، تعداد کمی از TDE های جت شده شناخته شده در ابتدا با استفاده از تلسکوپ های پر انرژی پرتو گاما و اشعه ایکس شناسایی می شدند، اما این اولین کشف یکی از آنها در طی یک بررسی اپتیکی بود. دانیل پرلی، ستاره شناس دانشگاه جان مورز لیورپول در بریتانیا و یکی از نویسندگان این مطالعه می گوید. این روش جدیدی را برای تشخیص jetted-TDE ها نشان می دهد که امکان مطالعه بیشتر این رویدادهای نادر و بررسی محیط های شدید اطراف سیاهچاله ها را فراهم می کند.

مرجع مجله

1. ایگور آندرئونی و همکاران یک جت بسیار درخشان ناشی از از هم گسیختگی یک ستاره توسط یک سیاهچاله عظیم. طبیعت DOI: 10.1038/s41586-022-05465-8