Ein internationales Team von Astronomen hat mit verschiedenen Radioteleskopen ein Tidal Disruption Event (TDE) namens AT2020opy inspiziert. Die Ergebnisse der Studie, die am 30. August auf dem Preprint-Server arXiv veröffentlicht wurden, könnten mehr Licht auf den Ursprung und die Natur des TDE-Phänomens werfen.
TDEs sind astronomische Phänomene, die auftreten, wenn ein Stern nahe genug an einem supermassiven Schwarzen Loch vorbeizieht und von den Gezeitenkräften des Schwarzen Lochs auseinandergezogen wird, was den Prozess der Störung verursacht. Solche gezeitengestörten stellaren Trümmer beginnen auf das Schwarze Loch zu regnen und Strahlung tritt aus dem innersten Bereich der anwachsenden Trümmer aus, was ein Indikator für das Vorhandensein eines TDE ist.
Für Astronomen und Astrophysiker sind TDEs potenziell wichtige Sonden der starken Gravitations- und Akkretionsphysik, die Antworten auf die Entstehung und Entwicklung supermassiver Schwarzer Löcher liefern.
Kürzlich hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Adelle J. Goodwin von der Curtin University in Perth, Australien, Radiobeobachtungen von AT2020opy durchgeführt – einer TDE, die erstmals am 8. Juli 2020 von der Zwicky Transient Facility (ZTF) bei einer Rotverschiebung von 0,159 entdeckt wurde. Die Wissenschaftler untersuchten die Radioentwicklung dieses TDE mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), dem MeerKAT-Radioteleskop und dem aufgerüsteten Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT).
„In dieser Arbeit präsentieren wir die Funkdetektion von AT2020opy, einschließlich drei Epochen von Radiospektralbeobachtungen des Ereignisses über acht Monate“, schrieben die Forscher in dem Papier.
Die Beobachtungen ergaben, dass die Radioeigenschaften von AT2020opy darauf hindeuten, dass ein nicht-relativistischer Abfluss zum Zeitpunkt oder kurz nach der Beobachtung der anfänglichen optischen Flare von der Quelle gestartet wurde. Es wurde berechnet, dass der Ausfluss eine ungefähr konstante Geschwindigkeit auf einem Niveau von ungefähr 30.000 km/s und eine Energie von ungefähr einer Quindemillion Erg für Radien von 0,01 Lichtjahren hat.
Daher kamen die Astronomen zu dem Schluss, dass die Radioemission von AT2020opy wahrscheinlich auf diesen nicht-relativistischen Ausfluss zurückzuführen ist, der die Form eines kugelförmigen Windes, eines durch Kollisionen verursachten Ausflusses oder eines leicht kollimierten Jets annehmen könnte. Basierend auf der Synchrotron-Spektralmodellierung der Radioemission kamen die Forscher zu dem Schluss, dass das zirkumnukleäre Medium der Wirtsgalaxie von AT2020opy dichter ist als für andere TDE-Wirte angenommen. Dies verursacht eine hellere, schnell ansteigende Radioemission vom Abfluss.
Laut der Studie kann bei einem Ausfluss wie dem in AT2020opy beobachteten die Radioemission bis zu Jahre nach dem ersten Ereignis weiter zunehmen, abhängig von der im Ausfluss verfügbaren Energie und der Dichte des zirkumnuklearen Mediums.
Die Forscher fassten die Ergebnisse zusammen und stellten fest, dass ihre Ergebnisse AT2020opy zum am weitesten entfernten thermischen TDE mit Radioemission machen, über das bisher berichtet wurde. Sie schlagen Folgebeobachtungen dieses Ereignisses vor, um den langfristigen Zerfall der Radioemission weiter zu beobachten.
Adelle J. Goodwin et al, Radiobeobachtungen des Gezeitenstörungsereignisses AT2020opy: ein leuchtender nicht-relativistischer Abfluss, der auf ein dichtes zirkumnukleäres Medium trifft. arXiv:2208.13967v1 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2208.13967
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