Un evento de interrupción de las mareas (también conocido como destello de interrupción de las mareas [1] ) es un fenómeno astronómico que ocurre cuando una estrella se acerca lo suficiente a un agujero negro supermasivo y es separada por la fuerza de la marea del agujero negro , experimentando espaguetificación . [2] [3] Una parte de la masa de la estrella se puede capturar en un disco de acreción alrededor del agujero negro, lo que resulta en un destello temporal de radiación electromagnética.ya que la materia del disco es consumida por el agujero negro. Según los primeros artículos, los eventos de interrupción de las mareas deberían ser una consecuencia inevitable de la actividad de los agujeros negros masivos ocultos en los núcleos de las galaxias, mientras que los teóricos posteriores concluyeron que la explosión o destello de radiación resultante de la acumulación de escombros estelares podría ser una señal única para la presencia de un agujero negro inactivo en el centro de una galaxia normal. [4]
Historia
El físico John A. Wheeler sugirió que la ruptura de una estrella en la ergosfera de un agujero negro en rotación podría inducir la aceleración del gas liberado a velocidades relativistas mediante el llamado "efecto tubo de pasta de dientes". [5] Wheeler logró aplicar la generalización relativista del problema clásico de disrupción de las mareas newtonianas a la vecindad de un agujero negro de Schwarzschild o Kerr . Sin embargo, estos primeros trabajos restringieron su atención a modelos de estrellas incompresibles y / o estrellas que penetran ligeramente en el radio de Roche , condiciones en las que las mareas tendrían poca amplitud.
En 1976, los astrónomos Juhan Frank y Martin J. Rees del Instituto de Astronomía de Cambridge exploraron la posibilidad de agujeros negros en los centros de galaxias y cúmulos globulares , definiendo un radio crítico bajo el cual las estrellas son perturbadas y tragadas por el agujero negro, sugiriendo que es posible observar estos eventos en ciertas galaxias. [6] Pero en ese momento, los investigadores ingleses no propusieron ningún modelo o simulación precisa.
Esta predicción especulativa y esta falta de herramientas teóricas despertaron la curiosidad de Jean-Pierre Luminet y Brandon Carter del Observatorio de París a principios de la década de 1980, quienes inventaron el concepto de TDE. Sus primeros trabajos fueron publicados en 1982 en la revista Nature [7] y en 1983 en Astronomy & Astrophysics . [8] Los autores habían logrado describir las perturbaciones de las mareas en el corazón de los Núcleos Galácticos Activos (AGN) basándose en el modelo de "brote estelar de panqueques" para usar la expresión de Luminet, un modelo que describe el campo de mareas generado por un agujero negro supermasivo, y el efecto que llamaron "detonación de panqueques" para calificar el brote de radiación resultante de estas perturbaciones. Posteriormente, en 1986, Luminet y Carter publicaron en la revista Astrophysical Journal Supplement un análisis que cubría todos los casos de TDE y no solo el 10% que producía "espaguetificaciones" y otros "panqueques flambeados". [9]
Sólo una década después, en 1990, se detectaron los primeros candidatos compatibles con TDE a través de un estudio de rayos X "All Sky" del satélite ROSAT de DLR / NASA . [10] Desde entonces, se han descubierto más de una docena de candidatos, incluidas fuentes más activas en ultravioleta o visibles por una razón que seguía siendo misteriosa.
Descubrimiento
Finalmente, la teoría de Luminet y Carter fue confirmada por la observación de erupciones espectaculares resultantes de la acumulación de escombros estelares por un objeto masivo ubicado en el corazón del AGN (por ejemplo, NGC 5128 o NGC 4438) pero también en el corazón del Milky Camino (Sgr A *). La teoría TDE incluso explica la supernova superluminosa SN 2015L , más conocida por el nombre en clave ASASSN-15lh, una supernova que explotó justo antes de ser absorbida bajo el horizonte de un enorme agujero negro.
En la actualidad, todos los TDE conocidos y candidatos a TDE se han incluido en "The Open TDE Catalog" [11] administrado por Harvard CfA, que ha tenido 91 entradas desde 1999.
Nuevas observaciones
En septiembre de 2016, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China , en Hefei , Anhui , China, anunció que, a partir de datos de la NASA 's amplio campo infrarrojo Survey Explorer , un evento de interrupción de marea estelar se observó a un agujero negro conocido . Otro equipo de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore , Maryland , EE. UU., Detectó tres eventos adicionales. En cada caso, los astrónomos plantearon la hipótesis de que el chorro astrofísico creado por la estrella moribunda emitiría radiación ultravioleta y de rayos X, que sería absorbida por el polvo que rodea al agujero negro y emitida como radiación infrarroja. No solo se detectó esta emisión infrarroja, sino que concluyeron que el retraso entre la emisión de radiación ultravioleta y de rayos X del chorro y la emisión de radiación infrarroja del polvo puede usarse para estimar el tamaño del agujero negro que devora la estrella. [12] [13]
En septiembre de 2019, los científicos que utilizaron el satélite TESS anunciaron que habían presenciado un evento de interrupción de las mareas llamado ASASSN-19bt , a 375 millones de años luz de distancia. [14] [15]
En julio de 2020, los astrónomos informaron de la observación de un "candidato a evento de interrupción de mareas dura" asociado con ASASSN-20hx, ubicado cerca del núcleo de la galaxia NGC 6297, y señalaron que la observación representaba uno de los "muy pocos eventos de interrupción de mareas con ley de potencia dura Espectros de rayos X ". [16] [17]
Ver también
- Explosión de rayos gamma # Eventos de interrupción de las mareas
- Fuente de rayos X súper suave # Explosiones de gran amplitud
- RX J1242-11
Referencias
- ^ Merloni, A .; Dwelly, T .; Salvato, M .; Georgakakis, A .; Greiner, J .; Krumpe, M .; Nandra, K .; Ponti, G .; Rau, A. (2015). "¿Un destello de disrupción de marea en una galaxia masiva? Implicaciones para los mecanismos de alimentación de los agujeros negros nucleares". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 452 (1): 69–87. arXiv : 1503.04870 . Código Bibliográfico : 2015MNRAS.452 ... 69M . doi : 10.1093 / mnras / stv1095 . S2CID 118611102 .
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enlaces externos
- El catálogo Open TDE , un catálogo de supuestos eventos de interrupción de las mareas.