Thiên hà 'Old Faithful' có những đợt bùng phát rực rỡ cứ sau 114 ngày

Một ' Old Faithful Sự kiện giống như 'trong không gian có thể làm sáng tỏ bản chất của các ngôi sao gần các lỗ đen siêu lớn nằm trong các thiên hà.



Các nhà nghiên cứu đã chứng kiến ​​những đợt bùng phát lặp lại - trung bình cứ sau 114 ngày - trong một thiên hà cách Trái đất khoảng 570 triệu năm ánh sáng. (Đối với quan điểm, hệ sao gần Trái đất nhất cách chúng ta khoảng 4 năm ánh sáng.) Sự kiện, được gọi là ASASSN-14ko, đang bùng phát dữ dội và ở một số bước sóng ánh sáng.

'Đây là những tia sáng đa bước sóng có thể dự đoán được và thường xuyên lặp lại nhất mà chúng tôi từng thấy từ lõi của một thiên hà, và chúng mang đến cho chúng tôi một cơ hội duy nhất để nghiên cứu chi tiết về Old Faithful ngoài thiên hà này. Chúng tôi nghĩ rằng một lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà tạo ra các vụ nổ khi nó tiêu thụ một phần ngôi sao khổng lồ đang quay quanh ', nhà nghiên cứu Anna Payne, một nghiên cứu viên tốt nghiệp NASA tại Đại học Hawai'i ở Mānoa, cho biết trong một Tuyên bố của NASA .





Payne đã trình bày chi tiết vào hôm thứ Tư (13/1) tại cuộc họp ảo lần thứ 237 của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ và kết quả đang được xem xét khoa học để công bố trên tạp chí cuối cùng.

Băng hình: Các vụ phun trào 'cách đều nhau' của thiên hà có thể là do lỗ đen được cho ăn
Có liên quan: 'Trăng máu' trên Old Faithful của Yellowstone khiến nhiếp ảnh gia kinh ngạc



Một lỗ đen quái vật hút khí của một ngôi sao khổng lồ quay quanh trong hình minh họa này.

Một lỗ đen quái vật hút khí của một ngôi sao khổng lồ quay quanh trong hình minh họa này.(Tín dụng hình ảnh: Chris Smith / USRA / GESTAR / NASA / GSFC)



Những gì các nhà thiên văn học có thể đang chứng kiến ​​là một sự kiện 'gián đoạn thủy triều', xảy ra khi lực hấp dẫn khổng lồ của một hố đen xé một ngôi sao gần đó thành các dòng khí. Khi khí rơi vào đĩa bồi tụ của lỗ đen, các vụ bùng phát xảy ra có thể được nhìn thấy cách chúng ta hàng trăm triệu năm ánh sáng.

NASA cho biết: 'Các nhà thiên văn cho rằng một trong những lỗ đen siêu lớn của thiên hà, có khối lượng gấp khoảng 78 triệu lần mặt trời, đã phá vỡ một phần quỹ đạo của một ngôi sao khổng lồ. 'Quỹ đạo của ngôi sao không phải là hình tròn, và mỗi khi nó đi qua gần lỗ đen nhất, nó sẽ phình ra bên ngoài, giảm khối lượng nhưng không hoàn toàn vỡ ra. Mỗi cuộc chạm trán đều tước đi một lượng khí bằng khoảng ba lần khối lượng của Sao Mộc. '

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Đài quan sát Neil Gehrels Swift của NASA, cơ quan chuyên săn tìm hành tinh của NASA Chuyển qua vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh (TESS), Mảng kính viễn vọng quang phổ hạt nhân của NASA (NuSTAR) và kính viễn vọng tia X XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu để quan sát các vết cháy sáng gần đây, nêu tên một số đài quan sát tham gia.

Tất cả đã nói, nhóm của Payne đã thu thập dữ liệu về 20 quả pháo sáng. Sự kiện diễn ra trong thiên hà ESO 253-3; kể từ khi nó lặp lại, sự bùng phát được các nhà thiên văn quan tâm đặc biệt để giúp họ xác định nguyên nhân của những sự kiện này và tìm kiếm thông tin mới.

ESO 253-3 được gọi là 'thiên hà hoạt động', có nghĩa là nó có một trung tâm rất sáng thay đổi về độ sáng. Khí thải thiên hà đang hoạt động được cho là phát sinh gần lỗ đen siêu lớn ở trung tâm thiên hà, sau khi khí và bụi trong khu vực tích tụ. Khi lỗ đen 'ăn' vật chất, hoạt động này tạo ra những thay đổi ngẫu nhiên về độ sáng trong ánh sáng của đĩa thiên hà.

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên phát hiện ASASSN-14ko vào ngày 14 tháng 11 năm 2014 bằng cách sử dụng một mạng lưới toàn cầu gồm 20 kính thiên văn robot được gọi là Khảo sát Tự động Toàn bầu trời cho Siêu tân tinh (ASAS-SN), có trụ sở chính tại Đại học Bang Ohio. Ban đầu, các nhà thiên văn học nghĩ rằng ngọn lửa bùng phát đến từ một siêu tân tinh - một vụ nổ sao xảy ra một lần. Nhưng Payne nhận thấy một mô hình pháo sáng thường xuyên trong khi nghiên cứu dữ liệu từ ASASSN-14ko vào năm 2020, như một phần của công trình luận án của cô.

Được trang bị dữ liệu, nhóm của Payne đã xem xét thiên hà ESO 253-3 một lần nữa vào ngày 17 tháng 5 năm 2020 - ngày dự đoán tiếp theo cho sự bùng phát - sử dụng một số cơ sở trên mặt đất và không gian. Họ đã bắt được pháo sáng chính xác khi họ dự đoán nó sẽ xảy ra, sau đó cũng dự đoán và quan sát các pháo sáng tiếp theo vào ngày 7 tháng 9 và ngày 20 tháng 12.

Hình ảnh thiên hà đang hoạt động ESO 253-3 này được chụp bởi Đài quan sát không gian châu Âu

Hình ảnh thiên hà đang hoạt động ESO 253-3 này được chụp bởi Nhà thám hiểm quang phổ đa đơn vị của Đài quan sát không gian châu Âu trong khuôn khổ cuộc khảo sát Trường tích phân Siêu tân tinh MUse trong mọi thời tiết của các Thiên hà lân cận (AMUSING). ESO 253-3 hiển thị các tia sáng thường xuyên và có thể dự đoán được nhất mà các nhà khoa học chưa xác định được trong một thiên hà đang hoạt động.(Tín dụng hình ảnh: Michael Tucker / Đại học Hawaii / khảo sát AMUSING)

Về mặt kính viễn vọng của NASA, Swift cho phép nhóm quan sát ánh sáng lóa trong nhiều bước sóng ánh sáng , trong khi các khả năng toàn bầu trời của TESS cho phép nhóm lập biểu đồ dòng thời gian của hoạt động bùng phát trong một sự kiện như vậy vào năm 2018, từ lúc xuất hiện đến độ sáng cao điểm rồi suy giảm.

Trong khi giả thuyết về lỗ đen siêu lớn là lý thuyết hàng đầu cho sự bùng phát, nhóm của Payne có những người khác mà họ đang điều tra. Các giả thuyết khác cho rằng có lẽ hai lỗ đen siêu lớn quay quanh quỹ đạo đang tương tác và bùng phát (mặc dù các lỗ đen trong thiên hà có khả năng quá xa nhau để gây ra điều này), hoặc một ngôi sao đi trên quỹ đạo nghiêng qua đĩa của lỗ đen (mà không chắc vì các pháo sáng đối xứng, không lệch nhau như một quỹ đạo sẽ tạo ra).

Nhóm của Payne đang tiếp tục nghiên cứu các sự kiện vào năm 2021, mặc dù NASA cảnh báo rằng pháo sáng có thể ngừng hoạt động bất cứ lúc nào. Cơ quan này cho biết: 'Ngôi sao không thể mất khối lượng mãi mãi, và trong khi các nhà khoa học có thể ước tính khối lượng nó mất đi trong mỗi quỹ đạo, họ không biết nó đã có bao nhiêu trước khi sự gián đoạn bắt đầu.

Theo dõi Elizabeth Howell trên Twitter @howellspace. Theo chúng tôi trên Twitter @Spacedotcom và trên Facebook.