Obserwacje rzucają więcej światła na charakterystykę najbliższego zakłócenia pływowego

Międzynarodowy zespół astronomów przeprowadził obserwacje AT 2023clx na różnych długościach fal, najbliższego krewnego ziemskiego zakłócenia pływowego (TDE). Wyniki kampanii monitorującej, opublikowany 22 stycznia na serwerze preprintów arXivdostarczając ważnych informacji na temat właściwości TDE.

TDE to zjawiska astronomiczne występujące, gdy gwiazda przechodzi wystarczająco blisko supermasywnej czarnej dziury i zostaje rozerwana przez siły pływowe czarnej dziury, powodując proces turbulencji. Takie rozerwane pływowo gwiezdne szczątki zaczynają spadać na czarną dziurę, a z wewnętrznego obszaru akreującego gruzu wydobywa się promieniowanie, co wskazuje na obecność TDE.

AT 2023clx znajduje się około 155,8 milionów lat świetlnych od nas, w jądrze galaktyki NGC 3799 i jest najbliższym znanym optycznym TDE. Pierwotnie została zidentyfikowana jako zjawisko przejściowe w 2014 r. i sklasyfikowana jako TDE w lipcu 2023 r. Przy maksymalnej jasności ciała doskonale czarnego wynoszącej zaledwie 4,56 biliona erg/s, AT 2023clx jest jednym z najsłabszych znanych znanych zdarzeń zaburzeń pływowych.

Ponieważ AT 2023clx jest niedawno odkrytym TDE, niewiele wiadomo na temat jego właściwości. Z tego powodu grupa astronomów pod kierownictwem Panosa Charalambopoulosa z Uniwersytetu w Turku w Finlandii przeprowadziła szeroko zakrojone badania TDE w pasmach optycznych, bliskiej podczerwieni i ultrafiolecie. Wykorzystali w tym celu kilka teleskopów kosmicznych i naziemnych obiektów obserwacyjnych, w tym należącą do NASA sondę kosmiczną Swift i Północny Teleskop Optyczny (NOT).

„W tym artykule przedstawiamy dalszą i wszechstronną analizę fotometryczną i spektroskopową AT 2023clx” – napisali naukowcy.

Obserwacje wykazały, że AT 2023clx ma absolutny szczyt wynoszący -18,25 mag w paśmie g i maksymalną jasność bolimetryczną przy 32,4 biliona erg/s. Dzięki temu jest to TDE o średnim połysku. Masę supermasywnej czarnej dziury oszacowano na około milion mas Słońca.

Według badania wskaźnik AT 2023clx osiągnął swój szczyt w ciągu 10,4 dnia, co czyni go najszybciej rosnącym TDE znanym do tej pory. Astronomowie zakładają, że tak szybki wzrost był spowodowany zakłóceniami gwiazdy o bardzo małej masie (poniżej 0,1 masy Słońca) ze współczynnikiem wymuszenia około 0,8.

Analiza spektroskopowa ujawniła powoli stygnące niebieskie kontinuum oraz szerokie linie Balmera i helu, które zwykle obserwuje się w przypadku zaburzeń pływowych. Linie powoli stają się węższe wraz ze spadkiem ich jasności, co jest również powszechnie obserwowane w znanych TDE.

Obserwacje AT 2023clx wykazały również ostry, wąski pik emisji przy długości fali spoczynkowej około 6353 Å, tuż nad niebieską stroną szerokiego profilu wodoru-alfa. Jest to pierwszy przypadek znalezienia takiej funkcji w TDE.

Podsumowując wyniki, naukowcy zauważają, że AT 2023clx jest wynikiem turbulencji pływowej małej gwiazdy o małym promieniu masy i niskim stężeniu centralnym, bliskim całkowitej turbulencji, ale poniżej wartości krytycznej. Dodają, że takie zaburzenie powinno wykazywać ostrzejszy wzrost i płytszy spadek krzywych blasku niż inne zaburzenia.