NASA 스위프트 망원경이 발견한 별을 갉아먹고 있는 초대질량 블랙홀

지구에서 약 5억 광년 떨어진 곳에 있는 우리 태양과 비슷한 별은 끔찍한, 끔찍한, 좋지 않은, 아주 나쁜 시간을 보내고 있습니다.

그 궤도는 만족할 줄 모르는 배고픔으로 초거대 블랙홀에 위험할 정도로 가까이 다가갑니다.

블랙홀 주위를 확대할 때마다 기체 몸체는 극도의 중력에 의해 갉아먹혀 엑스선의 섬광을 생성합니다.

Nature Astronomy에 발표된 이 발견은 NASA의 우주 기반 Swift Observatory를 사용하여 2022년 6월 22일에 이루어졌습니다.

이름은 “Swift J0230″이지만 우리는 “Snack Hole”이라고 더빙하고 있습니다.

연구원들은 망원경을 사용하여 초대질량 블랙홀 방향에서 몇 달에 걸쳐 X선 섬광을 포착했습니다.

그들은 이것이 “반복적인 부분적인 조수 붕괴 사건” 때문일 가능성이 높다고 제안합니다. 그럼 그게 무슨 뜻인가요?

스낵 공격
별이 블랙홀에 너무 가까이 다가가면 극심한 중력으로 인해 별이 늘어나고 부풀어 오르기 시작합니다.

일반적으로 이것은 별에 대한 치명타이며 조수 붕괴 사건으로 알려져 있습니다. 별은 찢어지고 그 가스는 우주로 쏟아져 나와 블랙홀 주위로 흘러갑니다.

이러한 가스는 이미 블랙홀을 돌고 있는 물질과 충돌하면서 X선의 섬광을 생성합니다.

이번 연구에는 참여하지 않았지만 멜버른 대학의 천체물리학자인 케이티 오체틀(Katie Auchetl)은 “우리는 본질적으로 블랙홀을 조사할 수 있기 때문에 이러한 사건을 찾으려고 노력합니다”라고 말했습니다.

그러나 반복적이고 부분적인 조수 붕괴 현상은 조금 다릅니다.

별이 블랙홀 주위의 올바른 궤도에 있다면 죽음의 끌어당김을 피하고 우주로 다시 돌아갈 수 있을 것입니다. 하지만 다음 궤도에서 다시 먹히게 될 것입니다.

통과할 때마다 별은 일부 물질을 잃어 섬광을 생성합니다.

이러한 사건은 이전에 거대한 블랙홀과 거대한 별과 함께 발견되었습니다. 그들은 또한 백색왜성으로 알려진 별들의 잔해에서도 발생했습니다.

예를 들어, 2019년에 연구자들은 백색 왜성과 우리 태양 질량의 약 400,000배에 달하는 블랙홀 사이에서 반복되는 조수 붕괴 사건을 발견했다고 생각했습니다. 그 경우 X선의 섬광은 9시간마다 나타났다.

새로운 Snack Hole에서도 같은 일이 일어나고 있지만 기간은 더 깁니다. 그것은 별을 한 번 크게 물어뜯는 것이 아니라, 그것을 쪼아서 점차적으로 가스를 제거합니다.

전체적으로 잔치와 관련된 X-선 방출은 약 25일마다 9번 기록되었습니다. 각 폭발은 10~15일 동안 지속되었습니다.

이는 블랙홀과 별 사이의 상호작용을 연구하는 새로운 시스템을 제공한다는 점에서 흥미로운 발견이라고 Auchetl 박사는 말했습니다.

“이것은 우리 근처 은하계의 블랙홀을 이해하는 새로운 메커니즘을 제공합니다.”

별의 발견
천문학자들은 최근 발전된 LSXPS(Living Swift-XRT Point Source) 카탈로그 덕분에 블랙홀 스낵 공격을 포착할 수 있었습니다.

Swift로 얻은 X-ray 데이터는 종종 오래된 것입니다. 망원경의 데이터를 처리하고 컴파일하는 데 걸리는 시간은 천문학자들이 1년 미만의 시간 단위로 반복되는 신호를 놓칠 수 있음을 의미합니다.

알아차리더라도 실시간으로 추적할 수는 없습니다.

기본적으로 LXSPS는 최근 Swift 하늘 이미지를 캡처한 다음 이를 이전 스냅샷과 빠르게 비교합니다. 이미지 간에 변경 사항이 있으면 즉시 후속 관찰 일정을 잡을 수 있는 천문학자에게 메시지를 보냅니다.

LXSPS를 켠 지 불과 두 달 만에 Snack Hole이 발견되었습니다. Auchetl 박사는 진전이 없었다면 우리는 이 Snack Hole을 완전히 놓쳤을 수도 있다고 말했습니다.

NASA 고다드 우주 비행 센터의 스위프트 수석 연구원인 S. 브래들리 첸코(S. Bradley Cenko)는 성명서에서 “이는 다른 일시적인 사건을 식별하는 탐지기의 능력과 새로운 과학 공간을 탐구하는 Swift의 미래에 좋은 징조”라고 말했습니다.

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게시일: 2023년 9월 8일

Supermassive black hole, nibbling away on a star, discovered by NASA’s Swift telescope

ABC Science

By science and technology reporter Jack Ryan

Posted Fri 8 Sep 2023 at 4:07pmFriday 8 Sep 2023 at 4:07pm

A Sun-like star with a stream of gas trailing behind it sits in the foreground. A black hole sits in the background — When a star gets too close to a black hole, gravitational forces begin tearing it apart.(Supplied: NASA’s Goddard Space Flight Center)

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abc.net.au/news/black-hole-snacks-on-sun-like-star-swift-telescope-nasa/102831654

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Some 500 million light-years from Earth, a star similar to our Sun is having a terrible, horrible, no good, very bad time.

Key points:

NASA’s Swift observatory has spotted a black hole snacking on a Sun-like star
The star’s unusual orbit sees it stripped of gas every time it gets close to the black hole
It provides a new system to model interactions between black holes and stars

Its orbit takes it perilously close to a supermassive black hole with an insatiable hunger.

Every time it zooms around the black hole, its gaseous body gets nibbled away by the extreme gravitational force, producing a flash of X-rays.

The discovery, published in Nature Astronomy, was made on June 22, 2022, using NASA’s space-based Swift Observatory.

It was named “Swift J0230”, but we’re dubbing it the “Snack Hole”.

Using the telescope, researchers picked up a flash of X-ray light over a period of several months from the direction of the supermassive black hole.

This, they suggest, is likely due to “a repeating, partial tidal disruption event”. So, what does that mean?

Snack attack

When a star strays too close to a black hole, extreme gravitational forces start cause it to stretch and bulge.

Typically, this is a death blow for the star and is known as a tidal disruption event. The star gets ripped apart and its gases spill out into the cosmos and stream around the black hole.

Runaway black hole creating trail of new stars: scientists

A huge black hole is tearing through space, leaving behind a 200,000-light-year-long trail of newborn stars, space scientists say.

Artist impression of black hole - swirl in space

As those gases collide with material already circling the black hole, they produce flashes of X-rays.

“We try to find these events because they allow us to, essentially, probe black holes,” said Katie Auchettl, an astrophysicist at the University of Melbourne who was not involved in the study.

But a repeating, partial tidal disruption event is a little different.

If the star is in just the right orbit around the black hole, it might be able to escape the death pull and zip back off into space … only to find itself, on the next orbit, being eaten again.

On each pass, the star loses some material, producing flashes of light.

These events have been spotted before with huge black holes and giant stars. They’ve also occurred with the remnants of stars, known as white dwarfs.

For instance, in 2019, researchers thought they spotted a repeating tidal disruption event between a white dwarf and a black hole about 400,000 times the mass of our Sun. In that instance, the flashes of X-ray light were seen every 9 hours.

https://www.youtube.com/embed/_4B5xZcTbf0?feature=oembedYOUTUBEAn artist’s impression of what the Snack Hole might look like.

The same thing is happening with the new Snack Hole, but on a longer time frame. It doesn’t take just one big bite of a star — it pecks away at it, gradually stripping it of its gas.

In total, nine outbursts of X-ray light associated with the feast were recorded around every 25 days. Each outburst lasted between 10 and 15 days.

It’s an intriguing find because it provides a new system to study interactions between black holes and stars, Dr Auchettl said.

“It provides a new mechanism of understanding black holes in our nearby galaxies.”

Stellar find

Astronomers were able to catch the black hole snack-attack in the act thanks to a recent advance, the Living Swift-XRT Point Source (LSXPS) catalogue.

X-ray data obtained by Swift is often out of date. The time it takes to process and compile the telescope’s data means astronomers might miss signals that repeat on timescales less than a year.

If they do notice them, they can’t track them in real time.

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Essentially, LXSPS grabs recent Swift images of the sky and then quickly compares them with previous snapshots. If something has changed between images, it pings astronomers who can schedule follow-up observations immediately.

Just two months after LXSPS switched on, the Snack Hole was spotted. Without the advance, Dr Auchettl said, we may have even missed this Snack Hole altogether.

“It bodes well for the detector’s ability to identify other transient events and for Swift’s future exploring new spaces of science,” noted S. Bradley Cenko, Swift’s principal investigator at NASA’s Goddard Space Flight Center in a statement.