Eine Illustration zeigt die Folgen eines Schwarzen Lochs, das einen Stern bei einer Gezeitenzerstörung zerfetzt und verschlingt (Bildnachweis: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA/GESTAR))
Astronomen haben das bisher nächstgelegene Beispiel eines supermassiven schwarzen Lochs entdeckt, das einen Stern zerreißt und verschlingt.
Der blutige Tod dieses Sterns ist auf ein Schwarzes Loch mit einer Masse von etwa einer Million Sonnen zurückzuführen; das Ereignis ereignete sich in der aktiven, sternengebärenden Galaxie NGC 3799, die sich etwa 160 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe befindet.
Die Wissenschaftler vom Institut für Astronomie der Universität Hawaii entdeckten den als Gezeitenstörung (TDE) bezeichneten Sternenmord, als sie das plötzliche Aufhellen und schnelle Verblassen der Balkenspiralgalaxie, in der er sich ereignete, bemerkten. Die Entdeckung wurde mit dem All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) System am 22. Februar 2023 gemacht.
„Schwarze Löcher, die Sterne zerstören, wurden zwar schon früher beobachtet, aber dies ist das erste, das wir mit sichtbarem Licht aus dieser Nähe gesehen haben“, sagte Willem Hoogendam, Doktorand am IfA und Co-Leiter der Forschung, in einer Erklärung. „Dies könnte uns ein viel besseres Verständnis dafür vermitteln, wie supermassereiche Schwarze Löcher wachsen und Material um sie herum sammeln.“
Stellares Pomodoro
TDEs treten auf, wenn sich Sterne zu nahe an supermassive Schwarze Löcher heranwagen, die sich im Herzen aller großen Galaxien befinden und die Masse von Millionen oder sogar Milliarden von Sonnen haben.
Die immensen Gravitationskräfte dieser monströsen schwarzen Löcher erzeugen gewaltige Gezeitenkräfte, die die dem Untergang geweihten Sterne horizontal zusammendrücken und sie gleichzeitig vertikal dehnen. Dadurch werden die Sterne zu kosmischen Nudeln aus stellarem Material, die sich wie Spaghetti auf einer Gabel um supermassive schwarze Löcher wickeln. Nach diesem Prozess, der treffend „Spaghettifizierung“ genannt wird, wird jeder zerstörte Stern nach und nach dem supermassiven Schwarzen Loch zugeführt. Dieser gewalttätige Prozess erzeugt extrem helle Flares, die mit Instrumenten hier auf der Erde beobachtet werden können.
Obwohl diese Ereignisse relativ häufig vorkommen, ist es selten, dass TDEs auf diese Weise relativ nahe an der Erde gefunden werden. Das macht die TDE in NGC 3799, die als ASASSN-23bd bezeichnet wird, zu einem vorrangigen Ziel für weitere Untersuchungen.
„Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass Schwarze Löcher, die Sterne in der Nähe auseinanderreißen, häufiger vorkommen könnten als bisher angenommen – wir haben es nur noch nicht häufig beobachtet“, so Hoogendam.
Das Team verfolgte seine ersten Beobachtungen des TDE in NGC 3799 mit weiteren Beobachtungen mit Hilfe von boden- und weltraumgestützten Observatorien, einschließlich des Asteroid Terrestrial Last Alert System (ATLAS)-Teleskops des IfA auf den hawaiianischen Bergen Maunaloa und Haleakalā sowie des W.M. Keck Observatoriums auf Maunakea.
Das Team entdeckte, dass ASASSN-23bd unter den TDEs aus anderen Gründen als seiner Nähe zur Erde bemerkenswert ist.
Diese TDE leuchtete im Laufe von nur 15 Tagen auf und wurde dann schnell wieder schwächer, also etwa doppelt so schnell wie andere TDEs. Außerdem produzierte sie viel weniger Energie als andere TDES. Damit gehört sie zu einer Kategorie von Ereignissen, die als „lichtschwache und schnelle TDEs“ bezeichnet werden.
Die Ergebnisse des Teams von ASASSN-23bd werden in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
