巨大な星が巨大なブラックホールによって消滅した

• 巨人 ブラックホール 2億9千万光年彼方で、大きな星を破壊し、その破片を宇宙に投げ捨てた。
• NASA欧州宇宙機関のチャンドラ X 線天文台と欧州宇宙機関の XMM ニュートン天文台は、この出来事の余波を調査して情報を求めました。
• X線データは、この星の破片領域における炭素と比較した窒素の相対量を明らかにします。
• モデルとの比較から、太陽の3倍の質量の星が破壊されたことが示され、これは知られている中で最大の「潮汐破壊現象」の1つとなった。

NASAのチャンドラX線天文台、欧州宇宙機関のXMMニュートン天文台、その他の望遠鏡を使用して、天文学者らは、超大質量ブラックホールが巨大な星を破壊し、その内容物を宇宙に吐き出したと断定した。 X線データの詳細を分析することで、研究チームはこの重力攻撃の余波で炭素と比較した窒素の相対量を推定することができた。 これらのアイテムは、研究者に、死亡した星の種類についての貴重な手がかりを提供します。

イベントの芸術的表現

アーティストのイラスト（この記事の上部）は、「」に敬意を表しています。潮汐障害が発生しました(TDE) は ASASSN-14li と呼ばれ、最新の研究の焦点となっています。 星がこの系の超大質量ブラックホールに近づきすぎると、強力な重力によって星が引き裂かれます。 このアーティストの写真は、その破壊の余波を描いています。 星が引き裂かれた後、その（赤い）ガスの一部は星の周りを周回してブラックホールに落ちたままです。 ガスの一部が風で飛ばされました（青）。

アイテム分析

科学者らは、チャンドラと XMM からの X 線分光法、つまり、波長と比較した X 線の明るさのプロットを使用して、これらの風の元素を調べました。 チャンドラのスペクトルは挿入図に示されており、データは青色 (波線) で示され、各データ ポイントの不確実性は青色の縦線で示されています。 サンプルのスペクトルは赤色で示され、スペクトルのドロップから窒素が検出され、ドロップなしからは炭素が検出されないことが強調表示されています。

X線スペクトル、チャンドラ。 出典: NASA/CXC/ミシガン大学/J. ミラーら。 イラスト: NASA/CXC/M.Weiss

検出を逃れることができる窒素の量と炭素の最大量により、データと一致する窒素対炭素比の最小値が得られます。 この値は、ASASSN-14li の細断された星が太陽の約 3 倍の質量を持つことを示しています。 これは、TDEで破壊されたことが知られている中で最大の星の1つとなるでしょう。

歴史的背景と将来の影響

ASASSN-14li は、2014 年 11 月に地上の望遠鏡によって初めて検出され、そのとき、これが約 10 年間で最も地球に近い TDE であることが判明しました。 それ以来、チャンドラを含む多くの望遠鏡がこの星系を観測してきました。

スター・デストロイヤーの異常な大きさと詳細な法医学分析を実行できる能力に加えて、ASASSN-14li は将来の研究にどのような意味をもたらすかという点でも興味深いものです。 天文学者たちは、私たちの銀河の中心にある超大質量ブラックホールを含む星団の中に、ASASSN-14li のような中質量星があるのを観察しています。 したがって、潮汐力が乱れた星の質量を推定できれば、遠方の銀河にある超大質量ブラックホールの周囲にある星団の存在を判定する方法が天文学者に与えられる可能性がある。

この研究が行われるまでは、X線で検出された元素は、超大質量ブラックホールの過去の爆発で噴出したガスに由来する可能性が高かった。 しかし、ここで分析された元素のパターンは単一の星から来たように見えます。

参考文献：「ASASSN-14li の X 線スペクトルにおける大規模な恒星の摂動の証拠」ジョン M. ミラー、ブレナ モークラー、エンリコ ラミレス-ルイス、ポール A. ドラギス、ジェレミー J. ドレイク、ジョン レイモンド、マーク T. Reynolds、Chen Xiang、Saul Bin-yun、Abdel-Rahman Al-Zoghbi、2023 年 8 月 21 日、こちらからご覧いただけます。 の 天体物理学ジャーナルレター。
土井: 10.3847/2041-8213/ace03c

これらの結果を説明する論文が、 天体物理学ジャーナルレター。 著者は、John M. Miller (ミシガン大学アナーバー校)、Brenna Moakler (カーネギー天文台)、Enrico Ramirez-Ruiz (カリフォルニア大学サンタクルーズ校)、Paul Dragis (ミシガン大学)、Jeremy Drake (天体物理学センター) です。 | ハーバード大学とスミソニアン大学)、ジョン レイモンド (CFA)、Mark Reynolds (ミシガン大学)、Chen Xiang (ミシガン大学)、Saul Bin Yun (ミシガン大学)、および Abdul Rahman Al-Zoghbi (メリーランド大学)。

NASA のマーシャル宇宙飛行センターがチャンドラ プログラムを管理しています。 スミソニアン天体物理天文台のチャンドラ X 線センターは、マサチューセッツ州ケンブリッジからの科学業務と、マサチューセッツ州バーリントンからの飛行業務を管理しています。