Kredit:Carnegie Institution for Science
I tilfælde af komisk fejlagtig identitet, et internationalt hold af astronomer afslørede, at det, de engang troede var en supernova, faktisk er periodisk afbrænding fra en galakse, hvor et supermassivt sort hul afgiver energiudbrud hver 114. dag, mens det river bidder af en kredsende stjerne af.
Seks år efter dens første opdagelse - rapporteret i The Astronomer's Telegram af Carnegies Thomas Holoien - forskerne, ledet af Anna Payne fra University of Hawai'i i Mānoa, kan nu sige, at det fænomen, de observerede, kaldet ASASSN-14ko, er et periodisk tilbagevendende udbrud fra centrum af en galakse mere end 570 millioner lysår væk i det sydlige stjernebillede Pictor.
Deres resultater - baseret på 20 tilfælde af regelmæssige udbrud - vil blive offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift og præsenteret af Payne på American Astronomical Societys årlige møde.
Aktive galakser, såsom værten for ASASSN-14ko, har usædvanligt lyse og variable centre. Disse objekter producerer meget mere energi end det samlede bidrag fra alle deres stjerner. Astrofysikere tror, at dette skyldes gravitations- og friktionskræfter, der opvarmer en hvirvlende skive af gas og støv, der samler sig omkring det centrale supermassive sorte hul. Det sorte hul optager langsomt materialet, som skaber lavt niveau, tilfældige ændringer i det lys, der udsendes af disken.
Dette er det første utvetydige eksempel på en sådan urværksadfærd fra en aktiv galakse. Periodisk tilbagevendende opblussen, såsom dem fra ASASSN-14ko, kunne være bevis på observationsmæssigt undvigende kosmiske fænomener, som tidligere er blevet forudsagt af teoretikere.
"Ved at kende tidsplanen for denne ekstragalaktiske Old Faithful kan vi koordinere og studere den mere detaljeret, " sagde Payne.
ASASSN-14ko blev først opdaget af All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), et globalt netværk af 20 robotteleskoper med hovedkvarter på Ohio State University (OSU) i Columbus. Da Payne undersøgte alle ASAS-SN-data om fænomenet, hun lagde mærke til en serie på 17 flares med jævne mellemrum.
Baseret på denne opdagelse, astronomerne forudsagde, at galaksen ville opleve endnu et udbrud den 17. maj sidste år og koordinerede jord- og rumbaserede faciliteter til at foretage observationer. De har siden med succes forudsagt og været vidne til udbrud den 7. september og den 26. december.
"ASAS-SN er designet til at undersøge fysikken i vores univers ved at lede efter forbigående og variable begivenheder." sagde Holoien. "Det er spændende, at det lysende objekt, vi oprindeligt troede var en voldsom supernovaeksplosion - hvilket ville være interessant i sig selv, men mere almindeligt - viste sig at være en længe søgt kosmisk begivenhed."
Så, hvad forårsager de gentagne opblussen? Holdet overvejede flere mulige forklaringer, men tror, at det mest sandsynlige er det, der kaldes en delvis tidevandsafbrydelse.
Tidevandsforstyrrelser, eller TDE'er, opstår, når en stjerne kommer for tæt på et supermassivt sort hul, som river den i stykker. Noget af dets materiale bliver slynget ud i rummet, og resten falder tilbage på det sorte hul, danner en skive af varmt, lys gas, efterhånden som den forbruges.
I dette tilfælde, i stedet for at en stjerne bliver udslettet ved interaktion med det sorte hul, det ville blive langsomt strippet under hver bane. Opblussene opstår, når det tabte materiale - svarende til tre gange Jupiters masse ved hver passage - falder ind mod det sorte hul.
Astronomerne er usikre på, hvor længe flammerne vil vare ved. Stjernen kan ikke miste masse for evigt, og mens videnskabsmænd kan estimere mængden af masse, den taber under hver bane, de ved ikke, hvor meget den havde oprindeligt.
"Vi planlægger at blive ved med at forudsige og observere disse udbrud eller så længe vi kan, " sagde anden forfatter Benjamin Shappee, også af UH Mānoa (og en Carnegie-alumne). "Dette sjældne fund kunne afsløre nye detaljer om sorte huls fysik."