Berkeliaran melalui arsip, astronom radio telah melihat lubang hitam melahap bintang

Puluhan tahun data astronomi radio tersimpan di arsip National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dan penemuan baru masih mengintai di dalamnya. Para astronom menemukan jet khas yang berasal dari lubang hitam yang melahap bintang beberapa dekade lalu dalam data arsip yang dikumpulkan oleh teleskop Very Large Array (VLA) di New Mexico. Menurut sebuah makalah penelitian baru yang diterbitkan dalam The Astrophysical Journal, ini adalah peristiwa kandidat kedua yang terdeteksi dalam sistem radio; pertama Menemukan Pada tahun 2020. Penemuan itu dipresentasikan hampir kemarin pada pertemuan American Astronomical Society.

seperti kita Saya sebutkan sebelumnyaIni adalah kesalahpahaman umum bahwa lubang hitam berperilaku Seperti penyedot debu kosmik, mereka dengan rakus menyerap zat apa pun di sekitarnya. Faktanya, hanya benda-benda di luar cakrawala peristiwa – termasuk cahaya – yang tertelan dan tidak dapat melarikan diri, meskipun lubang hitam juga merupakan pemakan yang kacau balau. Ini berarti bahwa bagian dari zat tubuh sudah dikeluarkan dalam pancaran yang kuat.

Jika objek ini adalah bintang, maka proses robeknya (atau “robek”) oleh gaya gravitasi lubang hitam yang kuat terjadi di luar cakrawala peristiwa, dan sebagian massa asli bintang itu terlempar keluar dengan keras. Ini, pada gilirannya, dapat dibentuk cincin berputar dari bahan (alias Disk akumulasi) di sekitar lubang hitam yang memancarkan sinar-X yang kuat dan cahaya tampak – dan terkadang gelombang radio. Pancaran ini adalah salah satu cara para astronom dapat secara tidak langsung menyimpulkan keberadaan lubang hitam. Mereka dikenal sebagaiPeristiwa turbulensi pasang surut(TDE).

Misalnya, para astronom mengumumkan pada 2018 foto langsung pertama Konsekuensi dari sebuah bintang yang terkoyak oleh lubang hitam 20 juta kali lebih besar dari matahari kita. Pertemuan itu terjadi di sepasang galaksi bertabrakan yang disebut Arp 299, 150 juta tahun cahaya dari Bumi. Para astronom telah menggunakan berbagai teleskop radio dan inframerah, termasuk Very Long Baseline Array (VLBA), untuk mengikuti pembentukan dan perluasan pancaran materi. Materi dikeluarkan setelah sebuah bintang terkoyak oleh lubang hitam supermasif di pusat salah satu galaksi yang bertabrakan.

Para astronom telah menemukan TDE lain di tahun 2020 (dijuluki AT 2019qiz), yang memberikan bukti langsung pertama bahwa aliran gas selama gangguan dan pertambahan menghasilkan cahaya yang kuat dan emisi radio yang diamati sebelumnya.

Namun, semburan cahaya yang kuat ini sering tersembunyi di balik selubung debu dan puing antarbintang, sehingga menyulitkan para astronom untuk mendeteksi atau mempelajarinya secara lebih rinci dengan teleskop optik atau sinar-X. “Studi ini menunjukkan kekuatan survei radio dalam mendeteksi TDE,” kata rekan penulis Vikram Ravi dari California Institute of Technology, dengan menangkap jet kuat yang bersinar dalam sistem frekuensi radio. Peristiwa tersebut berpotensi menjadi alat yang ampuh untuk mempelajari cara kerja bagian dalam lubang hitam.

Filter TDE baru telah diberi nama J1533+2727. Dua murid magang sekolah menengah Raffy pertama kali menemukannya ketika dia menjadi peneliti pascadoktoral di Universitas Harvard. Melihat melalui arsip, mereka melihat bahwa gambar objek radio terang yang diambil pada pertengahan 1990-an telah memudar secara signifikan pada tahun 2017. Mereka menemukan gambar objek yang sama di arsip Teleskop Green Bank setinggi 300 kaki, yang menunjukkan objek tersebut. jauh lebih cerah pada 1986/1987.

Lebih lanjut didukung oleh pengamatan baru oleh VLA, Ravi dan timnya menyimpulkan bahwa objek itu adalah TDE – hasil dari lubang hitam supermasif di pusat galaksi sekitar 500 juta tahun cahaya yang melahap sebuah bintang dan mengeluarkan radio yang kuat. jet yang melaju mendekati kecepatan cahaya. Penemuan ini dipublikasikan bersama dengan para astronom di University of Toronto, yang juga secara independen menemukan objek tersebut.

Ini adalah contoh terdekat dari jenis filter TDE ini hingga saat ini, menunjukkan bahwa peristiwa terang radio semacam itu mungkin lebih umum daripada yang diperkirakan para astronom sebelumnya. Kelompok Ravi telah melihat kemungkinan TDE radioaktif lain menggunakan VLA, meskipun mungkin juga merupakan pancaran dari lubang hitam supermasif aktif.