Астрономы наблюдают повторяющиеся приливные нарушения несчастливой звезды
Спектры обеих вспышек AT 2022dbl. Автор: Lin et al.
Когда звезда движется вокруг сверхмассивной черной дыры (СМЧД) по близкой эллиптической орбите, она частично разрушается приливными силами каждый раз, когда достигает перицентра, испуская серию ярких вспышек, известных как событие частичного приливного разрушения (pTDE).
Исследовательская группа из Китайского университета науки и технологий (USTC) недавно обнаружила еще одну вспышку предыдущего TDE, AT 2022dbl, и подтвердила, что она, скорее всего, вызвана многократной приливной дестабилизацией сверхмассивной черной дыры одной и той же звезды, что делает ее первым спектроскопически подтвержденным повторяющимся pTDE. Их работа была опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
Когда звезда приливно разрушается и аккрецируется черной дырой, она производит сильную электромагнитную вспышку, которая обычно быстро достигает пика в течение нескольких десятков дней, а затем постепенно затухает в течение нескольких месяцев или лет. В последние годы было замечено, что несколько кандидатов на TDE снова становятся ярче через несколько лет после первоначального события.
Они считаются кандидатами на повторяющиеся события pTDE, когда черные дыры только частично разрушают и аккрецируют звездный материал каждый раз. Однако подтверждение повторяющихся pTDE осложнено, поскольку требует доказательства того, что задействована только одна звезда, поскольку несколько независимых TDE также могут вызывать похожие вспышки. Предыдущие кандидаты не имеют убедительных наблюдательных доказательств за пределами кривых блеска и, таким образом, не получили широкого признания в научном сообществе.
В надежде обнаружить повторяющиеся pTDE и путем проведения своевременных наблюдений исследовательская группа начала концентрироваться на последующих кривых блеска известных TDE. В январе 2024 года, обнаружив повторное поярчение AT 2022dbl, группа немедленно запустила многоволновой фотометрический мониторинг с помощью спутника Swift и обсерватории Лас-Кумбрес (LCO).
Они также получили высококачественный ранний спектр повторной вспышки с помощью телескопа Хейла в Паломарской обсерватории (P200), в конечном итоге подтвердив, что повторная вспышка была вызвана TDE.
Что еще интереснее, спектр этой вспышки показал особенности линий излучения, указывающие на избыточное содержание элементов ядерного синтеза внутри звезды, которые были поразительно похожи на те, что наблюдались во время предыдущей вспышки AT 2022dbl, что позволяет предположить, что вспышки, вероятно, возникли в результате разрушений той же звезды.
На основе данных наблюдений исследовательская группа пришла к выводу, что эта «невезучая» звезда могла быть вытянута из двойной звезды черной дырой и захвачена на сильно эксцентричной эллиптической орбите. Она подвергается повторяющимся приливным разрушениям и «подпитке» каждый раз, когда проходит близко к черной дыре.
Это исследование предполагает, что повторяющиеся pTDE могут быть не редкостью и что некоторые ранее обнаруженные обычные TDE могут быть на самом деле повторяющимися pTDE, которые часто упускаются из виду в исследованиях оптических TDE. Это открытие имеет важное значение для переопределения статистической популяции и физических процессов оптических TDE.
Кроме того, это исследование подчеркивает важность долгосрочного, высокочастотного многополосного мониторинга TDE. Стоит отметить, что TDE являются одной из основных научных целей телескопа Wide Field Survey Telescope (WFST), совместно построенного USTC и обсерваторией Purple Mountain. Исследовательская группа рассчитывает обнаружить больше подобных событий с помощью WFST, тем самым углубив наше понимание TDE.
Больше информации: Zheyu Lin et al, The Unluckiest Star: A Spectroscopically Confirmed Repeated Partial Tidal Disruption Event AT 2022dbl, The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad638e
0 комментариев