Un trou noir détruit une étoile et en poursuit une autre, ont découvert les missions de la NASA

Observatoire de rayons X Chandra de la NASA D’autres télescopes ont identifié A Trou noir supermassif Cela en a déchiré un étoile Ces débris stellaires sont désormais utilisés pour frapper une autre étoile ou un trou noir plus petit, comme le montre notre site Internet. Dernier communiqué de presse. Cette recherche permet de relier deux mystères cosmiques et fournit des informations sur l’environnement entourant certains des plus grands types de trous noirs.

ce Illustration de l’artiste Il montre un disque de matière (rouge, orange et jaune) créé après qu’un trou noir supermassif (photo de droite) ait déchiré une étoile à travers un condenseur. Forces de marée. Au cours de quelques années, ce disque s’est étendu vers l’extérieur jusqu’à croiser un autre objet – soit une étoile, soit un petit trou noir – également en orbite autour du trou noir géant. Chaque fois que cet objet entre en collision avec le disque, il envoie une rafale de… Rayons X Détecté par Chandra. L’encadré montre les données pour Chandra (violet) et optique Image source de Pan-STARRS (rouge, vert, bleu).

En 2019, un télescope optique en Californie a observé un éclat de lumière que les astronomes ont ensuite classé comme un « événement de perturbation des marées » ou TDE. Il s’agit de cas où des trous noirs déchirent des étoiles si elles se rapprochent trop en raison de fortes forces de marée. Les astronomes ont nommé le TDE AT2019qiz.

Dans le même temps, les scientifiques suivaient également des exemples d’un autre type de phénomène cosmique parfois observé dans l’univers. Il s’agissait d’émissions courtes et régulières de rayons X proches des trous noirs supermassifs. Les astronomes appellent ces événements des « explosions quasi-périodiques » ou QPE.

Cette dernière étude fournit aux scientifiques la preuve que les TDE et les QPE sont probablement connectés. Les chercheurs pensent que les QPE surviennent lorsqu’un objet entre en collision avec le disque restant après un TDE. Bien qu’il puisse y avoir d’autres explications, les auteurs de l’étude suggèrent que cela est la source d’au moins certains QPE.

En 2023, les astronomes utiliseront Chandra et Hubble pour étudier les débris laissés sur place après la fin simultanée des perturbations de marée. Les données Chandra ont été obtenues au cours de trois observations différentes, chacune espacée d’environ 4 à 5 heures. Une exposition totale d’environ 14 heures de temps Chandra n’a révélé qu’un signal faible dans le premier et le dernier segment, mais un signal très fort dans l’observation médiane.

À partir de là, les chercheurs ont utilisé le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) de la NASA pour examiner à plusieurs reprises AT2019qiz à la recherche d’éclats de rayons X récurrents. Les données NICER ont montré qu’AT2019qiz entre en éruption environ toutes les 48 heures. Les observations de l’observatoire Neil Girls Swift de la NASA et du télescope indien Astrosat ont renforcé cette conclusion.

le Ultra-violet Les données de Hubble, obtenues en même temps que les observations de Chandra, ont permis aux scientifiques de déterminer la taille du disque entourant le trou noir supermassif. Ils ont découvert que le disque était devenu suffisamment grand pour que si un objet tournait autour du trou noir et prenait environ une semaine ou moins pour terminer son orbite, il entrerait en collision avec le disque et provoquerait des explosions.

Ce résultat a des implications pour la recherche d’éruptions plus quasi-périodiques associées aux perturbations des marées. Trouver davantage de ces objets permettrait aux astronomes de mesurer la répartition des objets et les distances qui les séparent sur des orbites rapprochées autour de trous noirs supermassifs. Certains d’entre eux peuvent constituer d’excellents objectifs pour l’avenir prévu. Onde gravitationnelle Observatoires.

L’article décrivant ces résultats paraît dans le numéro du 9 octobre 2024 de Nature. Le premier auteur de l’article est Matt Nicol (Université Queen’s de Belfast, Irlande) et la liste complète des auteurs peut être consultée sur l’article, disponible en ligne à l’adresse : https://arxiv.org/abs/2409.02181

Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le Chandra X-ray Center du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques depuis Cambridge, dans le Massachusetts, et les opérations aériennes depuis Burlington, dans le Massachusetts.

En savoir plus sur l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA.

Apprenez-en davantage sur l’Observatoire à rayons X Chandra et sa mission ici :

chandra

https://chandra.si.edu

Ce numéro présente un rendu artistique démontrant le pouvoir destructeur d’un trou noir supermassif. L’image numérique montre un disque de matière stellaire entourant l’un de ces trous noirs. Sur son bord extérieur, une étoile voisine entre en collision avec le disque et le traverse.

Le trou noir est situé à mi-hauteur du bord droit de l’image verticale. Il ressemble à un demi-cercle noir avec une nuance en forme de dôme de lumière bleu pâle. La moitié inférieure du trou noir circulaire est cachée derrière un disque de matière stellaire. Dans cette illustration, le disque est affiché sur la tranche. Cela ressemble à un ruban de gaz tourbillonnant jaune, orange et rouge, coupant en diagonale du milieu droit vers le coin inférieur gauche.

Près de notre coin inférieur gauche, le bord extérieur du disque de débris stellaires chevauche une sphère bleu vif entourée de tourbillons blancs lumineux. Cette boule représente une étoile proche entrant en collision avec le disque. Un disque stellaire est le débris d’une étoile détruite. Une onde électrique bleue et blanche montre le gaz le plus chaud du disque.

Lorsqu’une étoile proche entre en collision avec le disque, elle laisse derrière elle une traînée de gaz représentée par de fines traînées de brume. Des éclats de rayons X sont tirés et sont détectés par Chandra.

Dans le coin supérieur gauche de l’illustration se trouve un encadré montrant une image rapprochée de la source en rayons X et en lumière optique. La lumière des rayons X apparaît en violet, la lumière optique apparaît en blanc et beige.

Megan Watsky
Centre de radiographie Chandra
Cambridge, Massachusetts.
617-496-7998
[email protected]

Lynn Figueroa
Centre de vol spatial Marshall, Huntsville, Alabama
256-544-0034
[email protected]