Stjerner flænges jævnligt fra hinanden af ​​sorte huller i kolliderende galakser

Astronomer baseret på University of Sheffield har fundet beviser for, at stjerner bliver revet fra hinanden af ​​supermassive sorte huller 100 gange oftere end tidligere antaget.

Indtil nu, sådan stjernekannibalisme - kendt som Tidal Distruption Events, eller TDE'er - var kun blevet fundet i undersøgelser, der observerede mange tusinde galakser, får astronomer til at tro, at de var usædvanligt sjældne:kun én begivenhed hver 10. 000 til 100, 000 år pr galakse.

Imidlertid, den banebrydende undersøgelse udført af førende videnskabsmænd fra universitetets Institut for Fysik og Astronomi, optog en stjerne, der blev ødelagt af et supermassivt sort hul i en undersøgelse af kun 15 galakser - en ekstremt lille prøvestørrelse efter astronomistandarder.

"Hver af disse 15 galakser gennemgår en 'kosmisk kollision' med en nabogalakse, " sagde Dr James Mullaney, Underviser i astronomi og medforfatter til undersøgelsen.

"Vores overraskende resultater viser, at hastigheden af ​​TDE'er stiger dramatisk, når galakser kolliderer. Dette skyldes sandsynligvis, at kollisionerne fører til, at der dannes et stort antal stjerner tæt på de centrale supermassive sorte huller i de to galakser, når de smelter sammen. "

De supermassive sorte huller, der lurer i alle store galaksers hjerter, kan være uhåndgribelige. Dette skyldes, at de ikke skinner i konventionel forstand, fordi deres tyngdekraft er så stærk, at intet kan undslippe, ikke engang selve lyset. Imidlertid, frigivelsen af ​​energi, når stjerner rives fra hinanden, når de bevæger sig tæt på de sorte huller, fører til dramatiske udbrud. Galaksernes kerner kan så fremstå lige så lyse som alle de milliarder af stjerner i en typisk galakse tilsammen. På denne måde TDE'er kan bruges til at lokalisere ellers dunkle sorte huller og studere deres stærke tyngdekraft og hvordan de ophober stof.

"Vores hold observerede første gang de 15 kolliderende galakser i prøven i 2005, under et tidligere projekt, " sagde Rob Spence, University of Sheffield PhD-studerende og medforfatter til undersøgelsen.

"Imidlertid, da vi observerede prøven igen i 2015, vi bemærkede, at en galakse - F01004-2237 - så slående anderledes ud. Dette fik os til at se på data fra Catalina Sky Survey, som overvåger lysstyrken af ​​objekter på himlen over tid. Vi fandt ud af, at i 2010, lysstyrken af ​​F01004-2237 blussede dramatisk."

Den særlige kombination af variabilitet og post-flare spektrum observeret i F01004-2237 - som er 1,7 milliarder lysår fra Jorden - var ulig nogen kendt supernova eller aktiv galaktisk kerne, men karakteristisk for TDE'er.

Clive Tadhunter, Professor i astrofysik og leder af undersøgelsen, sagde:"Baseret på vores resultater for F01004-2237, vi forventer, at TDE-begivenheder vil blive almindelige i vores egen Mælkevejsgalakse, når den til sidst smelter sammen med den nærliggende Andromeda-galakse om omkring 5 milliarder år.

"Når vi kigger mod midten af ​​Mælkevejen på tidspunktet for fusionen, så vi et udbrud cirka hvert 10. til 100. år. Udbrudene ville være synlige for det blotte øje og virke meget lysere end nogen anden stjerne eller planet om natten himmel."

Undersøgelsen er offentliggjort i dag (27. februar 2017) i tidsskriftet Natur astronomi .