¿Muerte por agujero negro en galaxia pequeña?

Violencia cósmica de agujero negro.

Imágenes de rayos X y ópticas de Abell 1795. Un destello brillante y de larga duración puede ser el primer evento registrado de un agujero negro que destruye una estrella en una galaxia enana. La galaxia enana se encuentra en el cúmulo de galaxias Abell 1795, a unos 800 millones de años luz de la Tierra. Las imágenes del grupo muestran datos de Chandra y datos ópticos del Telescopio Canadá-Francia-Hawai. Los primeros planos de la galaxia enana muestran los datos de Chandra tomados entre antes y después de 2005. El estallido de rayos X proporciona evidencia de que un gran agujero negro ha tirado escombros de una estrella que fue desgarrada por las fuerzas de las mareas. Crédito: Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Alabama / W.P.Maksym et al & NASA / CXC / GSFC / UMD / D.Donato, et al; Óptico: CFHT.

Publicado el 08 de enero de 2014, enlace publicación.

Un destello brillante y de larga duración puede ser el primer evento registrado de un agujero negro que destruye una estrella en una galaxia enana. La evidencia proviene de dos estudios independientes que utilizan datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios.

Como parte de una búsqueda en curso de los datos de archivo de Chandra para los eventos que señalan la interrupción de las estrellas por los agujeros negros masivos, los astrónomos encontraron un candidato principal. A partir de 1999, una fuente de rayos X inusualmente brillante apareció en una galaxia enana y luego se desvaneció hasta que ya no se detectó después de 2005.

"No podemos ver a la estrella desgarrada por el agujero negro", dijo Peter Maksym, de la Universidad de Alabama en Tuscaloosa, AL, quien dirigió uno de los estudios, "pero podemos rastrear qué sucede con los restos de la estrella y compararlo con otros eventos similares. Este evento encaja en el perfil de 'muerte por un agujero negro' ".

Abell 1795 imagen en luz visible.

Los científicos predicen que una estrella que se acerca demasiado a un agujero negro gigante o supermasivo podría ser destrozada por fuerzas de marea extremas. A medida que los residuos estelares caen hacia el agujero negro, producirán una intensa radiación X, ya que se calienta a millones de grados. Los rayos X disminuirían de una manera característica a medida que el gas caliente girara en espiral hacia adentro.

En los últimos años, Chandra y otros satélites astronómicos han identificado varios casos sospechosos de un agujero negro supermasivo que desgarra una estrella cercana. Este episodio recién descubierto de violencia cósmica inducida por el agujero negro es diferente porque se ha asociado con una galaxia mucho más pequeña que estos otros casos.

La llamada galaxia enana se encuentra en el cúmulo de galaxias Abell 1795, a unos 800 millones de años luz de la Tierra. Contiene alrededor de 700 millones de estrellas, mucho menos que una galaxia típica como la Vía Láctea, que tiene entre 200 y 400 mil millones de estrellas.

Además, el agujero negro en esta galaxia enana puede ser solo unos cientos de miles de veces más masivo que el Sol, haciéndolo diez veces menos masivo que el agujero negro supermasivo de la Galaxia, y colocándolo en lo que los astrónomos llaman un "agujero negro de masa intermedia". "categoría.

"Los científicos han estado buscando estos agujeros negros de masa intermedia durante décadas", dijo Davide Donato, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA en Greenbelt, Md., Quien dirigió un equipo separado de investigadores. "Tenemos mucha evidencia de agujeros negros pequeños y muy grandes, pero estos de tamaño mediano han sido difíciles de precisar".

Abel 1795 imagen en rayos X.

La evidencia de que una estrella fue destrozada por el agujero negro de la galaxia enana provino de peinar los datos de Chandra que se habían tomado durante varios años. Debido a que Abell 1795 es un objetivo que Chandra observa regularmente para ayudar a calibrar sus instrumentos, los investigadores tuvieron acceso a un depósito de datos inusualmente grande sobre este objeto.

"Tenemos mucha suerte de tener tantos datos sobre Abell 1795 durante un período tan largo de tiempo", dijo el coautor de Donato, Brad Cenko, también de GSFC. "Sin eso, nunca podríamos haber descubierto este evento especial".

La ubicación de la galaxia enana en un cúmulo de galaxias también la convierte en una posible víctima de otro tipo de violencia cósmica. Debido a que los cúmulos de galaxias están llenos de galaxias, es posible que una gran cantidad de estrellas hayan sido alejadas de la galaxia enana por interacciones gravitacionales con otra galaxia en el pasado, un proceso llamado extracción de marea.

"Parece que las estrellas en esta galaxia no solo tienen que preocuparse por el agujero negro en el centro", dijo el coautor de Makysm, Melville Ulmer, de la Northwestern University en Evanston, Illinois. "También podrían ser robadas por la gravedad de una galaxia que pasa ".

Los astrónomos creen que los agujeros negros de masa intermedia pueden ser las "semillas" que finalmente formaron los agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias como la Vía Láctea. Encontrar ejemplos cercanos adicionales debería enseñarnos cómo estas galaxias primordiales del universo primitivo crecieron y evolucionaron a lo largo del tiempo cósmico.

Abell 1795 animación.

Una estrella que se acerca demasiado a un agujero negro súper masivo está condenada, ya que debería ser destrozada por fuerzas de marea extremas. Se espera que los restos de la estrella caigan hacia el agujero negro, calentándose y produciendo rayos X intensos. Las radiografías deberían desvanecerse a medida que el gas caliente se precipita en forma de espiral hacia adentro. Usando Chandra, este comportamiento puede haber sido detectado, por primera vez, en una galaxia enana. Los rayos X brillantes de la ubicación de esta pequeña galaxia se vieron en 1999 hasta que desaparecieron y finalmente desaparecieron en 2005. En los últimos años, Chandra y otros satélites astronómicos han identificado varios casos sospechosos de un agujero negro supermasivo que destroza una estrella cercana. Este episodio recién descubierto es diferente porque se ha asociado con una galaxia mucho más pequeña que estos otros casos. El agujero negro responsable de la destrucción puede ser solo unos cientos de miles de veces más masivo que el Sol, haciéndolo diez veces menos masivo que el agujero negro supermasivo de la Galaxia. Los astrónomos creen que los agujeros negros de este tamaño pueden ser las "semillas" que finalmente formaron los agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias como la Vía Láctea.
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http://chandra.harvard.edu/photo/2014/a1795/animations.html
Crédito: NASA / CXC / A. Hobart

Algunas de las pistas adicionales de este ataque estelar provinieron del Extreme Ultraviolet Explorer de la NASA, que detectó una fuente de luz ultravioleta muy brillante en 1998, que podría haber marcado un momento justo después de que la estrella fuera arrancada. También se pudo haber detectado un destello en los rayos X con el satélite XMM-Newton de la ESA en 2000.

Peter Maksym presentó estos resultados hoy en la reunión 223 de la reunión de la American Astronomical Society en Washington, DC en nombre de su equipo. Un documento que describe su trabajo está disponible en línea y se publicó en la edición del 1 de noviembre de 2013 de los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El artículo de Davide Donato y sus colegas sobre este mismo evento está disponible en línea y fue aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal.

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y las operaciones de vuelo de Chandra.

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http://www.nasa.gov/chandra

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