Observationer kastar mer ljus över egenskaperna hos den närmaste tidvattenstörningen

SDSS-bild av värdgalaxen NGC 3799, innan transienten inträffade. Galaxens kärna där TDE inträffade är markerad med ett grönt kors och visas även i en inzoomad insticksbild i det övre högra hörnet. Kredit: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.11773
SDSS-bild av värdgalaxen NGC 3799, innan transienten inträffade. Galaxens kärna där TDE inträffade är markerad med ett grönt kors och visas även i en inzoomad insticksbild i det övre högra hörnet. Kredit: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.11773

Ett internationellt team av astronomer har genomfört observationer med flera våglängder av AT 2023clx – den tidvattenstörning (TDE) som ligger närmast jorden. Resultaten av observationskampanjen, som publicerades den 22 januari på pre-print-servern arXiv, ger viktiga insikter i egenskaperna hos denna TDE.

TDE är astronomiska fenomen som uppstår när en stjärna passerar tillräckligt nära ett supermassivt svart hål och dras isär av det svarta hålets tidvattenkrafter, vilket orsakar en upplösningsprocess. Sådana tidvattenstörda stjärndelar börjar regna ner på det svarta hålet, och strålning kommer ut från den innersta regionen av ackreterande delar, vilket är en indikator på förekomsten av en TDE.

AT 2023clx ligger cirka 155,8 miljoner ljusår bort, i galaxen NGC 3799:s kärna, och är den närmaste kända optiska TDE. Den identifierades ursprungligen som en transient 2014 och klassificerades som en TDE i juli 2023. Med en maximal svartkroppsluminositet på endast 4,56 tredeciljoner erg/s är AT 2023clx en av de svagaste kända tidvattenstörningarna.

Med tanke på att AT 2023clx är en nyligen upptäckt TDE, är mycket lite känt om dess egenskaper. Därför har en grupp astronomer, under ledning av Panos Charalampopoulos vid Åbo universitet i Finland, genomfört en omfattande studie av TDE i optiska, nära infraröda och ultravioletta band. För detta ändamål använde de olika rymdteleskop och markbaserade observationsanläggningar, inklusive NASA:s rymdfarkost Swift och det nordiska optiska teleskopet (NOT).

”I det här dokumentet presenterar vi uppföljningen och den grundliga fotometriska och spektroskopiska analysen av AT 2023clx”, skriver forskarna.

Observationerna visade att AT 2023clx hade en absolut toppmagnitud på -18,25 mag i g-bandet och en maximal bolometrisk luminositet på 32,4 tredeciljoner erg/s. Detta gör den till en TDE med intermediär luminositet. Massan hos det supermassiva svarta hålet uppskattades till i storleksordningen 1 miljon solmassor.

Enligt studien steg AT 2023clx till sin topp inom 10,4 dagar, vilket gör den till den snabbast stigande TDE som hittills varit känd. Astronomerna antar att en så snabb ökning orsakades av störningen av en stjärna med mycket låg massa (under 0,1 solmassor) med en slagparameter på cirka 0,8.

Spektroskopin visade ett blått kontinuum som kyls långsamt och breda Balmer- och heliumlinjer, vilket är typiska observationer vid tidvattenstörningar. Linjerna blir långsamt smalare med tiden när deras luminositet sjunker och detta är också typiskt för kända TDE:er.

Observationer av AT 2023clx har också visat en skarp, smal emissionstopp vid en vilovåglängd på ca 6353 Å, ovanpå den blå sidan av den breda väte-alfa-profilen. Detta är första gången som en sådan egenskap hittats i en TDE.

Forskarna sammanfattar resultaten och konstaterar att AT 2023clx är resultatet av tidvattenstörningen av en stjärna med låg massa och liten radie, med låg central koncentration, nära full störning men ändå under det kritiska värdet. De tillägger att en sådan störning bör visa en skarpare uppgång och en grundare nedgång i ljuskurvorna än andra störningar.

Ytterligare information: P. Charalampopoulos et al, The fast transient AT 2023clx in the nearby LINER galaxy NGC 3799, as a tidal disruption event of a very low-mass star, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2401.11773

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.