望遠鏡は深宇宙の闇をじっと見ています。突然–以前にはなかった見事な光のフラッシュが表示されます。どうなり得るか？超新星？非常に密度の高い2つの星が融合していますか？おそらくガンマ線バースト？
5年前、マクドナルド天文台でROTSE IIIb望遠鏡を使用した研究者たちは、まさにそのような出来事に気づきました。しかし、天文学者たちは、普通の恒星爆発や中性子星の融合からはほど遠いのですが、この小さなフレアは、実際には、遠方の銀河の中心にある巨大なブラックホールが星を千切れに裂いた証拠であると信じています。
マクドナルドの天文学者たちは、ROTSE超新星検証プロジェクト（SNVP）の一環として、望遠鏡を使ってそのような初期の閃光を何年もの間空をスキャンしてきました。そして、最初に赤面したのは、2009年の初めに見られた、「ドゥーギー」というニックネームの付いた研究で、彼らはプロジェクトの過程で発見した他の多くの超新星と同じように見えました。 22.5マグニチュードの絶対的な明るさを備えたこのイベントは、研究者がすでに慣れ親しんでいた超光超新星のクラスに完全に適合しました。
しかし、時間が経つにつれ、ダギーに関するデータが増えてきて、天文学者たちは考えを変え始めました。周回するスウィフト衛星によるX線観測とマクドナルドのホビーエバリー望遠鏡による光学スペクトルから、光速曲線の進化と超光速超新星のコンピューターシミュレーションに適合しない化学構造が明らかになりました。同様に、Dougieは、観測されたよりもはるかに速くピーク光度に到達する中性子星の合体、または斜めから見ても、X線光ではるかに明るく見えるガンマ線バーストのようには見えませんでした。 。
これには1つのオプションしか残されていません。いわゆる「潮汐破壊イベント」、または星がブラックホールの地平線に近づきすぎたときに発生する大虐殺とスパゲティフィケーションです。テキサス大学オースティン校の超新星グループの責任者であり、Dougieを発見したチームのメンバーであるJ. Craig Wheeler氏は、ブラックホールの重力により、星に最も近い側でブラックホールの重力がはるかに強い力を発揮すると説明しました。星の反対側よりも。彼は説明しました、「これらの特に大きな潮は、あなたが星を麺に引き抜くのに十分強い可能性があります。」
チームはイベントのモデルを洗練し、驚くべき結論に達しました。Dougieの星の素材を処理するよりも少し速く引き込んだため、ブラックホールは最新の食事で「窒息」していました。これは、エディントンリミットと呼ばれる天体物理学の原理によるものです。これは、特定のサイズのブラックホールは、非常に多くの落下物質しか処理できないと述べています。この制限に達した後、物質をさらに取り込むと、ブラックホールの重力が補うことができるよりも外側に圧力がかかります。この圧力の増加には一種の反発効果があり、ブラックホールの降着円盤から熱と光とともに物質が放出されます。このようなエネルギーの爆発は、少なくともDougieの明るさの一部を占めていますが、元の死にゆく星、つまり私たち自身の太陽とは異なる星が、戦いなしでは衰退しなかったことも示しています。
これらの観測結果とエディントンリミットの数学を組み合わせて、研究者たちはブラックホールのサイズを約100万個の太陽質量と推定しました。これは、30億光年離れた小さな銀河の中心にある小さなブラックホールです。このような発見により、天文学者はブラックホールの物理学をよりよく理解できるだけでなく、しばしば気取らないホームギャラクシーの特性も理解できるようになります。結局のところ、「この小さな男にブラックホールがあったことを誰が知っていたのか」とウィーラーを黙想した。
チームメンバーのJames Guillochonの好意により、シミュレートされたDougieを実際に垣間見るには、以下の素晴らしいアニメーションをチェックしてください。
研究は今月号のThe Astrophysical Journalに掲載されています。論文のプレプリントはこちらから入手できます。
