Denna vecka tillkännagav astronomer upptäckten av en sällsynt händelse, en stjärna rivs till strimlor av ett massivt svart hål i hjärtat av en avlägsen dvärggalax. Beviset presenterades onsdagen 8 januarith vid den pågående 223rd möte i American Astronomical Society som hålls denna vecka i Washington D.C.
Även om andra instanser av döden av stjärnor i händerna på svarta hål har bevittnats tidigare, kan Chandra ha varit den första att dokumentera ett mellanliggande svart hål i hjärtat av en dvärggalax ”i akten”.
Resultaten sträcker sig över observationer som utfördes av det rumsbaserade röntgenobservatoriet Chandra under en period som sträckte sig 1999 till 2005. Sökningen är en del av en arkivstudie av observationer och avslöjade inga ytterligare utbrott efter 2005.
"Vi kan inte se stjärnan rivas isär av det svarta hålet, men vi kan spåra vad som händer med stjärnans rester," sade University of Alabamas Peter Maksym i ett nyligen pressmeddelande. En jämförelse av liknande händelser som ses i större galax stöder utslaget om "död av svart hål." Ett konkurrerande team under ledning av Davide Donato tittade också på arkivdata från Chandra och Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE), tillsammans med kompletterande observationer från Kanada-Frankrike-Hawaii teleskopet för att bestämma värdgalaxens ljusstyrka och fick liknande resultat.
Dvärg galaxen i Abell 1795-klustret som observerades har namnet WINGS J134849.88 + 263557.5 eller WINGS J1348 för kort. Abell 1795-klustret är cirka 800 miljoner ljusår avlägset.
WINGS betecknar galaxens medlemskap i WIde-fältet Närliggande Galaxy-klusterundersökning, och den telefonnummerliknande beteckningen är galaxens position på himlen i rätt uppstigning och deklination.
Liksom de flesta galaxer förknippade med galaxklyngar, är WINGS J1348 en dvärggalax mindre än vår egen satellitgalax, känd som det stora magellanska molnet. Abell 1795-klustret är beläget i konstellationen Boötes, och WINGS J1348 har en extremt svag visuell storlek på +22,46.
"Forskare har letat efter dessa mellanliggande svarta hål i decennier," sa NASA: s Davide Donato i ett nyligen pressmeddelande "Vi har massor av bevis för små svarta hål och mycket stora, men dessa medelstora har varit svåra att fästa ner."
Maksym noterar i en intervju med Space Magazine att detta inte är den första upptäckten av ett svartmass med mellanmassa, som är en klass av svarta hål som ofta kallas den "mestadels" saknade länken mellan stjärnmassan och supermassiva svarta hål.
Massområdet för mellanliggande svarta hål är i allmänhet kopplat till 100 till en miljon solmassor.
Det som gör händelsen bevittnat av Chandra i WINGS J1348 är speciellt att astronomer lyckades fånga en sällsynt tidvattenfloss, i motsats till ett supermassivt svart hål i kärnan i en aktiv galax.
"Oftast äter svarta hål väldigt lite, så att de kan gömma sig mycket bra," sa Maksym i AAS-mötet på onsdagen.
Denna upptäckt pressar gränserna för vad vi vet om mellanliggande svarta hål. Genom att dokumentera ett observerat antal tidvattenflosshändelser kan man dra slutsatsen att ett antal inaktiva svarta hål måste lura också i galaxer. Det förutsagda antalet tidvattenhändelser som inträffar har också konsekvenser för eventuell upptäckt av gravitationvågor från nämnda sammanslagningar.
Och fler exempel på dessa typer av röntgenstrålningshändelser kan vänta på att avslöjas i Chandra-data också.
"Chandra har tagit en hel del bilder under de senaste 13 + åren, och kollaboratörer och jag har ett pågående program för att leta efter mer tidvattenbränn," berättade Maksym Space Magazine. ”Vi har hittat varandra på detta sätt, från en större galax, och hoppas kunna hitta mer. Abell 1795 var ett särskilt bra ställe att titta på eftersom det som en kalibreringskälla fanns massor av bilder. ”
Användning av Chandra-data var också perfekt för studien eftersom dess rumsliga upplösning gjorde det möjligt för forskare att fastställa en individuell galax i klustret. Maksym konstaterar också att även om det är svårt att få uppföljningsobservationer av händelser baserade på arkivdata, kan framtida uppdrag dedikerade till röntgenstronomi med bredare synfält kanske skura himlen på jakt efter sådana tidvattensfärgade händelser.
NuSTAR-satelliten var den senaste röntgenobservatoriet som sjösattes 2012. NASA: s Extreme Ultraviolet Explorer plockade upp en stark ultraviolett källa 1998 ungefär tidpunkten för tidvattenflosshändelsen, och ESA: s XMM-Newton-satellit kan ha upptäckt händelsen 2000 också.
Detta var också en av de minsta galaxerna som någonsin observerats innehålla ett svart hål. Maksym konstaterade på onsdagens presskonferens att en alternativ förklaring kan vara ett supermassivt svart hål i en liten galax som bara "knaprade" på en förbipasserande stjärna, men sade att nya data från Gemini-observatoriet inte stöder detta.
"Det skulle vara som att titta in i ett hundhus och hitta en stor ris som är trängd in där," sa Maksym på onsdagens presskonferens.
Denna upptäckt ger värdefull insikt om karaktären av mellanliggande svarta hål och deras bildning och beteende. Vilka andra svårfångade kosmologiska beasties ligger i väntan på att upptäckas i arkiven?
Grattis till Maksym och team med denna spännande nya upptäckt och bevittnandet om en sällsynt himmelskaff!
