Astronomowie znaleźli 25 szybkich rozbłysków radiowych, które regularnie się powtarzają

Podobnie jak fale grawitacyjne (GW) i rozbłyski gamma (GRB), szybkie rozbłyski radiowe (FRB) są jednymi z najpotężniejszych i najbardziej tajemniczych współczesnych zjawisk astronomicznych. Te przejściowe zdarzenia składają się z wybuchów, które emitują więcej energii w ciągu milisekundy niż Słońce w ciągu trzech dni. Podczas gdy większość rozbłysków trwa zaledwie milisekundy, zdarzały się rzadkie przypadki powtarzania FRB. Podczas gdy astronomowie wciąż nie są pewni, co je powoduje, a opinie są różne, wyspecjalizowane obserwatoria i współpraca międzynarodowa dramatycznie zwiększyły liczbę wydarzeń dostępnych do badań.

Wiodącym obserwatorium jest Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), radioteleskop nowej generacji zlokalizowany w Dominion Radio Astrophysical Observatory (DRAO) w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie. Dzięki dużemu polu widzenia i szerokiemu zakresowi częstotliwości teleskop ten jest niezbędnym narzędziem do wykrywania FRB (do tej pory ponad 1000 źródeł!). Korzystając z nowego rodzaju algorytmu, zespół CHIME/FRB Collaboration znalazł dowody na istnienie 25 nowych powtarzających się FRB w Dane CHIME wykryte w latach 2019-2021.

Współpraca CHIME/FRB obejmuje astronomów i astrofizyków z Kanady, USA, Australii, Tawain i Indii. Jego instytucje partnerskie obejmują DRAO, Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics (DI), Perimeter Institute for Theoretical Physics , Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), Anton Pannekoek Institute for Astronomy , National Radio Astronomy Observatory (NRAO) , Instytut Astronomii i Astrofizyki , Narodowe Centrum Radioastrofizyki (NCRA) oraz Instytut Badań Podstawowych Tata(TIFR) oraz wiele uniwersytetów i instytutów.

Pomimo swojej tajemniczej natury, FRB są wszechobecne, a najlepsze szacunki wskazują, że zdarzenia docierają do Ziemi z grubsza tysiąc razy dziennie na całym niebie. Żadna z dotychczas zaproponowanych teorii ani modeli nie jest w stanie w pełni wyjaśnić wszystkich właściwości wybuchów lub ich źródeł. Podczas gdy uważa się, że niektóre są spowodowane przez gwiazdy neutronowe i czarne dziury (przypisane dużej gęstości energii ich otoczenia), inne nadal wymykają się klasyfikacji. Z tego powodu utrzymują się inne teorie, od pulsarów i magnetarów po GRB i komunikację pozaziemską.

CHIME został pierwotnie zaprojektowany do mierzenia historii ekspansji Wszechświata poprzez wykrywanie neutralnego wodoru. Około 370 000 lat po Wielkim Wybuchu Wszechświat był przesiąknięty tym gazem, a jedynymi fotonami były albo promieniowanie reliktowe z Wielkiego Wybuchu – kosmiczne mikrofalowe tło (CMB) – albo to uwolnione przez neutralne atomy wodoru. Z tego powodu astronomowie i kosmolodzy nazywają ten okres „wiekami ciemnymi”, które zakończyły się mniej więcej miliard lat po Wielkim Wybuchu, kiedy pierwsze gwiazdy i galaktyki zaczęły rejonizować neutralny wodór (era rejonizacji).

W szczególności CHIME został zaprojektowany do wykrywania długości fali światła, które pochłania i emituje neutralny wodór, znanej jako 21-centymetrowa linia wodorowa . W ten sposób astronomowie mogli zmierzyć, jak szybko Wszechświat rozszerzał się podczas „ciemnych wieków” i dokonać porównań z późniejszymi epokami kosmologicznymi, które są obserwowalne. Jednak od tego czasu CHIME udowodnił, że idealnie nadaje się do badania FRB, dzięki szerokiemu polu widzenia i zakresowi częstotliwości, które obejmuje (400 do 800 MHz). Taki jest cel współpracy CHIME/FRB, która polega na wykrywaniu i charakteryzowaniu FRB oraz śledzeniu ich wstecz do ich źródeł.

W tym najnowszym badaniu Pleunis i jego współpracownicy polegali na nowym algorytmie grupowania, który wyszukuje wiele zdarzeń zlokalizowanych na niebie razem z podobnymi DM.

Możemy zmierzyć pozycję nieba i rozproszenie szybkiego rozbłysku radiowego z pewną precyzją, która zależy od konstrukcji używanego teleskopu. Algorytm grupowania uwzględnia wszystkie szybkie rozbłyski radiowe wykryte przez teleskop CHIME i szuka skupisk FRB, które mają spójne pozycje na niebie i miary dyspersji w zakresie niepewności pomiaru. Następnie przeprowadzamy różne kontrole, aby upewnić się, że wybuchy w klastrze rzeczywiście pochodzą z tego samego źródła.powiedział Pleunis.

Spośród ponad 1000 wykrytych do tej pory FRB tylko 29 zidentyfikowano jako powtarzające się w naturze. Co więcej, praktycznie wszystkie powtarzające się FRB okazały się powtarzać w nieregularny sposób. Jedynym wyjątkiem jest FRB 180915, odkryty przez naukowców z CHIME w 2018 r. (i zgłoszony w 2020 r.) i pulsujący co 16,35 dnia. Z pomocą tego nowego algorytmu zespół współpracujący z CHIME/FRB wykrył 25 nowych powtarzających się źródeł, niemal podwajając liczbę dostępnych do badań. Ponadto zespół zauważył kilka bardzo interesujących cech, które mogą zapewnić wgląd w ich przyczyny i cechy charakterystyczne.

Jak dodał Pleunis:

Kiedy dokładnie policzymy wszystkie nasze szybkie błyski radiowe i źródła, które się powtarzają, okazuje się, że tylko około 2,6% wszystkich szybkich błysków radiowych, które odkrywamy, powtarza się. W przypadku wielu nowych źródeł wykryliśmy tylko kilka rozbłysków, co sprawia, że ​​źródła te są dość nieaktywne. Prawie tak nieaktywne jak źródła, które widzieliśmy tylko raz.

Nie możemy zatem wykluczyć, że źródła, dla których do tej pory widzieliśmy tylko jeden rozbłysk, w końcu również pokażą powtarzające się rozbłyski. Możliwe, że wszystkie szybkie źródła impulsów radiowych w końcu się powtórzą, ale wiele źródeł nie jest bardzo aktywnych. Każde wyjaśnienie szybkich rozbłysków radiowych powinno być w stanie wyjaśnić, dlaczego niektóre źródła są nadpobudliwe, podczas gdy inne są w większości ciche.

Odkrycia te mogą pomóc w przyszłych przeglądach, które skorzystają z radioteleskopów nowej generacji, które zaczną działać w nadchodzących latach. Należy do nich Square Kilometre Array Observatory (SKAO), które ma zebrać pierwsze światło do 2027 r. Zlokalizowany w Australii, ten 128-dyskowy teleskop zostanie połączony z układem MeerKAT w RPA, aby stworzyć największy na świecie radioteleskop. W międzyczasie ogromne tempo wykrywania nowych FRB (w tym powtarzających się zdarzeń) może oznaczać, że radioastronomowie mogą być bliscy przełomu!

Znaleziono podwójne gwiazdy karłowate krążące wokół siebie co 20 godzin

Zespół astrofizyków odkrył podwójną parę ultra-chłodnych karłów tak blisko siebie, że wyglądają jak pojedyncza gwiazda. Są niezwykłe, ponieważ okrążają się nawzajem w zaledwie 20,5 godziny, co oznacza, że ​​ich rok jest krótszy niż jeden Dzień Ziemi. Są też znacznie starsze niż podobne systemy. Nie widzimy gołym okiem ultra-chłodnych karłów, ale są to najliczniejsze gwiazdy w galaktyce. Mają tak małe masy, że emitują tylko światło podczerwone, a żeby je zobaczyć, potrzebujemy teleskopów na podczerwień. Odkrycie to jest niezwykle interesujące, ponieważ teoria wskazuje, że powinny istnieć gwiazdy tak blisko siebie, ale ten układ jest pierwszym przypadkiem, w którym astronomowie zaobserwowali tak ekstremalną bliskość.

To niesamowite widzieć, jak coś dzieje się we wszechświecie w ludzkiej skali czasu.powiedział Profesor Adam Burgasser z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Zespół astronomów przedstawił swoje odkrycia na 241. Spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w Seattle. Badaniami kierował Chih-Chun „Dino” Hsu, astrofizyk z Northwestern University. System nosi nazwę LP 413-53AB.

Odkrycie tak ekstremalnego układu jest ekscytujące. W zasadzie wiedzieliśmy, że takie systemy powinny istnieć, ale takich systemów jeszcze nie zidentyfikowano.powiedział Chih-Chun „Dino” Hsu, astrofizyk z Northwestern, który kierował badaniami.

Skrajności natury odgrywają ważną rolę w kalibracji naszych modeli teoretycznych i dotyczy to układów podwójnych o małej masie. Przed tym odkryciem astronomowie znali tylko trzy krótkookresowe, ultrachłodne układy podwójne.

Zespół badawczy odnalazł parę w danych archiwalnych. Przeczesywali dane za pomocą algorytmu, który, jak napisał Hsu, modeluje gwiazdy na podstawie ich danych widmowych. Ale na tych wcześniejszych zdjęciach gwiazdy po prostu były ustawione w jednej linii, więc wyglądały jak pojedyncza gwiazda. Szanse, że tak się stanie, są wysokie w przypadku ciasnej pary binarnej takiej jak ta. Jednak Hsu i jego współpracownicy uznali, że dane są dziwne, więc dokładniej obserwowali gwiazdę za pomocą Obserwatorium Kecka. Obserwacje pokazały, że krzywa blasku zmieniła się tak szybko, że muszą to być dwie gwiazdy.

W końcu zdali sobie sprawę, że znaleźli najbliższą parę binarną, jaką kiedykolwiek znaleziono.

Kiedy dokonywaliśmy tego pomiaru, mogliśmy zobaczyć, jak rzeczy zmieniają się w ciągu kilku minut obserwacji. Większość układów podwójnych, które obserwujemy, ma okresy orbitalne trwające lata. Więc dostajesz pomiar co kilka miesięcy. Następnie po chwili możesz ułożyć puzzle. Dzięki temu systemowi mogliśmy zobaczyć, jak linie widmowe oddalają się od siebie w czasie rzeczywistym. To niesamowite widzieć, jak coś dzieje się we wszechświecie w ludzkiej skali czasu.powiedział profesor Adam Burgasser z UC San Diego. Burgasser był doradcą Hsu, podczas gdy Hsu był doktorem. student.

Aby podkreślić, jak blisko siebie znajdują się gwiazdy, Hsu porównał je do naszego Układu Słonecznego i innego dobrze znanego układu. Para jest bliżej siebie niż Jowisz i jeden z jego galileuszowych księżyców, Kallisto. Jest także bliżej niż czerwony karzeł TRAPPIST-1 do swojej najbliższej planety TRAPPIST-1b. Gwiazdy są znacznie starsze niż pozostałe trzy podobne układy znane astronomom. Podczas gdy te trzy są stosunkowo młode i mają do 40 milionów lat, LP 413-53AB ma kilka miliardów lat, podobnie jak nasze Słońce.

Ich wiek jest wskazówką, że gwiazdy nie powstały tak blisko siebie. Naukowcy uważają, że mogli zacząć od jeszcze ciaśniejszej orbity.

To niezwykłe, ponieważ gdy były młode, w wieku około 1 miliona lat, gwiazdy te znajdowały się jedna na drugiej.powiedział Burgasser.

Albo gwiazdy mogły powstać jako para na szerszych orbitach, a następnie z czasem zbliżały się do siebie. Inną możliwością jest to, że gwiazdy zaczynały jako układ potrójny. Oddziaływania grawitacyjne mogły jednocześnie wyrzucić jedną gwiazdę i wciągnąć pozostałe dwie na ciaśniejszą orbitę. Dalsze obserwacje tego unikalnego systemu mogą pomóc odpowiedzieć na to pytanie.

Astronomowie interesują się takimi gwiazdami ze względu na to, co mogą nam powiedzieć o światach nadających się do zamieszkania. Ponieważ ultrachłodne krasnoludy są tak ciemne i chłodne, ich strefy nadające się do zamieszkania są ciasnymi regionami. To jedyny sposób, w jaki mogli ogrzać planety na tyle, aby utrzymać ciekłą wodę powierzchniową. Ale w przypadku LP 413-53AB odległość strefy nadającej się do zamieszkania jest taka sama jak orbita gwiazdy, co eliminuje możliwość istnienia egzoplanet nadających się do zamieszkania.

Te ultrachłodne karły są sąsiadami naszego Słońca. Aby zidentyfikować potencjalnie nadających się do zamieszkania gospodarzy, warto zacząć od naszych pobliskich sąsiadów. Ale jeśli bliskie układy podwójne są powszechne wśród ultrachłodnych krasnoludów, może istnieć niewiele światów nadających się do zamieszkania.powiedział Hsu.

Teraz, gdy astronomowie znaleźli jeden tak ciasny układ, chcą wiedzieć, czy jest ich więcej. Tylko w ten sposób można zrozumieć wszystkie te różne scenariusze. Trudno nawet podejść do jakichkolwiek wniosków, gdy masz tylko jeden punkt danych. Ale astronomowie nie wiedzą, czy znaleźli jeden tylko dlatego, że są tak rzadkie, czy dlatego, że tak trudno je dostrzec.

Te systemy są rzadkie. Ale nie wiemy, czy są rzadkie, ponieważ rzadko istnieją, czy dlatego, że ich po prostu nie znajdujemy. To pytanie otwarte. Teraz mamy jeden punkt danych, na którym możemy zacząć budować. Dane te leżały w archiwum przez długi czas. Narzędzie Dino umożliwi nam szukanie większej liczby takich plików binarnych.powiedział Chris Theissen, współautor badania i doktor habilitowany kanclerza na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.

Rekordowe wykrycie sygnału radiowego z atomowego wodoru w niezwykle odległej galaktyce

Astronomowie z McGill University w Kanadzie i Indian Institute of Science (IISc) w Bengaluru wykorzystali dane z Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) w Pune do wykrycia sygnału radiowego pochodzącego z wodoru atomowego w niezwykle odległej galaktyce. Astronomiczna odległość, z której taki sygnał został odebrany, jest jak dotąd największa z dużym marginesem. Jest to również pierwsze potwierdzone wykrycie silnego soczewkowania w linii emisji 21 cm z galaktyki.

Wodór atomowy jest podstawowym paliwem niezbędnym do powstawania gwiazd w galaktyce. Kiedy gorący zjonizowany gaz z otaczającego ośrodka galaktyki spada na galaktykę, gaz ochładza się i tworzy wodór atomowy, który następnie staje się wodorem cząsteczkowym i ostatecznie prowadzi do powstawania gwiazd. Dlatego zrozumienie ewolucji galaktyk w czasie kosmicznym wymaga prześledzenia ewolucji gazu neutralnego w różnych epokach kosmologicznych. Atomowy wodór emituje fale radiowe o długości 21 cm, które można wykryć za pomocą radioteleskopów o niskiej częstotliwości, takich jak GMRT. Zatem emisja 21 cm jest bezpośrednim wskaźnikiem zawartości gazu atomowego zarówno w pobliskich, jak i odległych galaktykach. Jednak ten sygnał radiowy jest bardzo słaby i wykrycie emisji z odległej galaktyki przy użyciu obecnych teleskopów jest prawie niemożliwe ze względu na ich ograniczoną czułość.

Do tej pory najodleglejsza galaktyka wykryta przy użyciu emisji z odległości 21 cm miała przesunięcie ku czerwieni z=0,376, co odpowiada czasowi, który upłynął między wykryciem sygnału a jego pierwotną emisją – wynoszącym 4,1 miliarda lat. (Przesunięcie ku czerwieni reprezentuje zmianę długości fali sygnału w zależności od położenia i ruchu obiektu; większa wartość z oznacza obiekt znajdujący się dalej).

Korzystając z danych GMRT, Arnab Chakraborty, doktor habilitowany na Wydziale Fizyki i Trottier Space Institute na McGill University oraz Nirupam Roy, profesor nadzwyczajny na Wydziale Fizyki, IISc wykryli sygnał radiowy z wodoru atomowego w odległej galaktyce przy przesunięciu ku czerwieni z= 1.29.

Ze względu na ogromną odległość do galaktyki, 21-centymetrowa linia emisyjna przesunęła się ku czerwieni do 48 cm, zanim sygnał dotarł ze źródła do teleskopu. mówi Chakraborty.

Sygnał wykryty przez zespół został wyemitowany z tej galaktyki, gdy Wszechświat miał zaledwie 4,9 miliarda lat; innymi słowy, czas wstecz dla tego źródła wynosi 8,8 miliarda lat.

Wykrycie to było możliwe dzięki zjawisku zwanemu soczewkowaniem grawitacyjnym , w którym światło emitowane przez źródło jest zakrzywiane z powodu obecności innego masywnego ciała, takiego jak galaktyka eliptyczna wczesnego typu, pomiędzy galaktyką docelową a obserwatorem, co skutkuje „wzmocnieniem” sygnału.

W tym konkretnym przypadku powiększenie sygnału było około 30-krotne, co pozwoliło nam zobaczyć wszechświat o dużym przesunięciu ku czerwieni.wyjaśnia Roy.

Zespół zaobserwował również, że masa atomowa wodoru w tej konkretnej galaktyce jest prawie dwukrotnie większa niż masa jej gwiazdy. Wyniki te pokazują wykonalność obserwacji gazu atomowego z galaktyk z odległości kosmologicznych w podobnych systemach soczewkowych przy niewielkim czasie obserwacji. Otwiera również ekscytujące nowe możliwości badania kosmicznej ewolucji gazu neutralnego za pomocą istniejących i przyszłych radioteleskopów niskiej częstotliwości w najbliższej przyszłości.

Yashwant Gupta, dyrektor centrum NCRA, powiedział:

Wykrywanie neutralnego wodoru w emisji z odległego Wszechświata jest niezwykle trudne i było jednym z kluczowych celów naukowych GMRT. Cieszymy się z przełomowego wyniku GMRT i mamy nadzieję, że to samo można będzie potwierdzić i poprawić w przyszłości.

Czarna dziura pochłonęła gwiazdę i uwolniła światło miliarda Słońc

Kiedy gdzieś na niebie pojawia się błysk światła, astronomowie zauważają. Kiedy pojawia się w obszarze nieba, o którym nie wiadomo, że zawiera gwiezdny obiekt, który wcześniej błysnął, naprawdę siadają i zwracają na to uwagę. W żargonie astronomicznym obiekty emitujące migające światło nazywane są stanami nieustalonymi. Na początku tego roku astronomowie zauważyli zjawisko przejściowe, które rozbłysło światłem miliarda Słońc. W tym przypadku to Zwicky Transient Facility (ZTF) zauważył błysk. ZTF to przegląd całego nieba skierowany na północne nocne niebo. Znajduje się w Obserwatorium Palomar i jest systematycznym badaniem wykorzystującym niezwykle szerokokątną kamerę świetlną do skanowania całego północnego nieba co dwa dni. Jest to część tak zwanej astronomii w dziedzinie czasu, badania obiektów astronomicznych, które zmieniają się w czasie. Kiedy ZTF zauważa nowe zjawisko na niebie, inni astronomowie zostają zaalarmowani. ZTF nie nadaje się do szczegółowego badania obiektów. Po prostu je znajduje, a następnie przekazuje pałeczkę innym obiektom, które lepiej nadają się do bardziej szczegółowych obserwacji obiektów astronomicznych. W tym przypadku brała udział cała grupa obiektów.

Obserwacje Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w zakresie optycznym i podczerwonym w połączeniu z danymi z Jansky Very Large Array pozwoliły określić dokładną lokalizację błysku. Bardzo Duży Teleskop (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) ustalił, że znajduje się ona w odległości 8,5 miliarda lat świetlnych. Następnie zebrano dane obserwacyjne z innych obiektów, dając astronomom obraz błysku w szerokim zakresie widma elektromagnetycznego. Wyniki wszystkich tych obserwacji i analizy, które nastąpiły po nich, zostały opublikowane w nowym artykule w Nature Astronomy. Artykuł nosi tytuł „Narodziny relatywistycznego dżetu po rozpadzie gwiazdy przez kosmologiczną czarną dziurę”.

Jak mówi tytuł, przejściowym źródłem światła był dżet materii wyemitowany z supermasywnej czarnej dziury (SMBH) z prędkością 99,9% prędkości światła. Sygnał świetlny ma nazwę AT 2022cmc, a odpowiedzialny za niego SMBH. Co to spowodowało? Coś niezwykłego, według głównego autora Pashama.

To szczególne zdarzenie było 100 razy silniejsze niż najpotężniejsza poświata rozbłysku gamma. To było coś niezwykłego.

Odpowiedzialna jest supermasywna czarna dziura (SMBH) w sercu odległej galaktyki. SMBH połyka gwiazdę, która podeszła zbyt blisko. Nazywa się to Tidal Disruption Event (TDE) i jest to pierwsze zjawisko zaobserwowane od 2011 roku. Jest to również pierwsze zjawisko zauważone w świetle optycznym wykryte przez ZTF. AT 2022cmc to najdalszy TDE, jaki kiedykolwiek widziano, a także najjaśniejszy. Gamma Ray Bursts (GRB) to najjaśniejsze obiekty we Wszechświecie, ustępując jedynie Wielkiemu Wybuchowi. Więc naturalne jest założenie, że zdarzenie było GRB. Ale tak nie było. Wysoka jasność dżetu w zakresie rentgenowskim pomogła to wykluczyć.

To konkretne zdarzenie było 100 razy silniejsze niż najpotężniejsza poświata rozbłysku gamma. To było coś niezwykłego.powiedział główny autor Pasham w komunikacie prasowym.

TDE po prostu skierował palący strumień materiału bezpośrednio na Ziemię, jak latarka świeciła nam prosto w oczy. Zgrubne obliczenia wykazały, że dżet był tak jasny jak miliard Słońc.

Wszechświat jest pełen zdarzeń przejściowych, ale obserwacje TDE wciąż należą do rzadkości. Pomaga, gdy dżet jest skierowany prosto na Ziemię, tak jak to było w tym przypadku. Ale kiedy SMBH pochłania gwiazdę, która podeszła zbyt blisko, nie zawsze emituje dżety. TDE, takie jak ten, dają astronomom możliwość dowiedzenia się więcej o SMBH, które je powodują.

Ostatni raz naukowcy odkryli jeden z tych dżetów ponad dekadę temu. Na podstawie danych, które posiadamy, możemy oszacować, że relatywistyczne dżety są uruchamiane tylko w 1% tych destrukcyjnych zdarzeń, co sprawia, że ​​AT2022cmc jest niezwykle rzadkim zjawiskiem. W rzeczywistości jasny błysk z tego zdarzenia jest jednym z najjaśniejszych, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.powiedział Michael Coughlin, adiunkt astronomii na University of Minnesota Twin Cities i współprowadzący artykuł.

Supermasywne czarne dziury są oczywiście niezwykle ogromne. Te najbardziej masywne są kilka miliardów razy masywniejsze od Słońca. Nawet w astronomii, temacie znanym z dużych liczb, coś kilka miliardów razy masywniejszego od naszej gwiazdy, jest prawie niezrozumiałe. Ale jak się okazuje, nawet coś tak dużego nie jest w stanie zjeść gwiazdy jednym kęsem. Pożeranie gwiazdy zajmuje trochę czasu. Według Pashama strumień został prawdopodobnie wyemitowany podczas przerywanego „szału karmienia”.

Prawdopodobnie połyka gwiazdę w tempie połowy masy Słońca rocznie. Wiele z tych zakłóceń pływowych ma miejsce na wczesnym etapie i byliśmy w stanie uchwycić to zdarzenie na samym początku, w ciągu tygodnia od tego, jak czarna dziura zaczęła żerować na gwieździe.ocenia Pasham.

Astronomowie nie widzą jeszcze galaktyki, która ją wyemitowała. Światło dżetu jest tak potężne, że przyćmiewa swoją galaktykę macierzystą. Astronomowie sądzą jednak, że gdy dżet osłabnie, będą mogli dostrzec galaktykę za pomocą Hubble’a i Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. To może częściowo doprowadzić ich do odpowiedzi na ważne pytanie: wszystkie SMBH muszą jeść gwiazdy, dlaczego tak niewiele z nich emituje dżety? Obserwacje pokazują, że te, które emitują tego typu dżety, prawdopodobnie obracają się szybko. Obrót pomaga zasilać te ultraświetliste strumienie. Szybka rotacja może być tylko jednym z czynników, być może najłatwiejszym do zaobserwowania. Ale przybliża naukowców o krok do zrozumienia niesamowitych sił działających w SMBH.

Wiemy, że na galaktykę przypada jedna supermasywna czarna dziura i powstały one bardzo szybko w ciągu pierwszego miliona lat istnienia Wszechświata. To mówi nam, że żerują bardzo szybko, chociaż nie wiemy, jak działa ten proces karmienia. Tak więc źródła takie jak TDE mogą być naprawdę dobrą sondą tego, jak przebiega ten proces.mówi współautor Matteo Lucchini, doktor habilitowany w Kavli Institute for Astrophysics and Space Research na MIT.

Astrofizycy potrzebują znaleźć więcej takich dżetów, TDE i SMBH. Prawdopodobnie spełnią swoje życzenie w niedalekiej przyszłości.

Naukowcy mogą wykorzystać AT2022cmc jako model tego, czego szukać i znaleźć bardziej destrukcyjne zdarzenia z odległych czarnych dziur.mówi Igor Andreoni.

Dzięki urządzeniom takim jak Obserwatorium Vera Rubin, które wkrótce zostaną uruchomione, z pewnością dostrzeżemy więcej transjentów, takich jak AT2022cmc. Vera Rubin powinna zobaczyć pierwsze światło w 2023 roku, a co kilka nocy przeprowadzi przegląd synoptyczny, który będzie sfotografować całe widoczne nocne niebo. Jednym z jego czterech celów naukowych jest znajdowanie stanów przejściowych i powiadamianie innych obserwatoriów o dalszych obserwacjach. A powinno znaleźć ich dużo.

Nasza nowa technika wyszukiwania pomaga nam szybko identyfikować rzadkie zdarzenia kosmiczne w danych przeglądu ZTF. A ponieważ ZTF i nadchodzące większe przeglądy, takie jak LSST Very Rubin, tak często skanują niebo, możemy teraz spodziewać się odkrycia bogactwa rzadkich lub wcześniej nieodkrytych kosmicznych zdarzeń i szczegółowego ich zbadania.mówi Igor Andreoni, doktor habilitowany w Wydział Astronomii UMD i NASA Goddard Space Flight Center.

„Astronomia szybko się zmienia” – powiedział Andreoni. „Więcej optycznych i podczerwonych przeglądów całego nieba jest już aktywnych lub wkrótce zostanie udostępnionych online. Naukowcy mogą wykorzystać AT2022cmc jako model do szukania i znajdowania bardziej destrukcyjnych zdarzeń z odległych czarnych dziur. Oznacza to, że bardziej niż kiedykolwiek eksploracja dużych zbiorów danych jest ważnym narzędziem do pogłębiania naszej wiedzy o wszechświecie”.

Dawno minęły czasy, kiedy zawodowi astronomowie spędzali długie, zimne noce patrząc w okular swoich teleskopów. Gdybyśmy nadal polegali na tych wysiłkach, prawdopodobnie nigdy byśmy nawet nie zobaczyli TDE. Zautomatyzowane przeglądy nieba stają się coraz bardziej powszechne, obejmując większe połacie nieba niż astronomowie i wykonując je z większą starannością. Nigdy się nie męczą, nie chorują ani nie biorą urlopów. Ale obiekty takie jak te generują ogromną ilość danych, o czym wspomniał Andreoni. Oczekuje się, że Obserwatorium Vera Rubin wykona 200 000 zdjęć rocznie w ciągu 10 lat swojej działalności. Oznacza to, że będzie generować 1,2 petabajta danych rocznie, znacznie więcej danych, niż astronomowie będą w stanie obsłużyć. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe będą musiały poradzić sobie z tymi wszystkimi danymi.

Zwicky Transient Facility służył jako prototyp Vera Rubin. Ale podczas gdy ZTF znalazł 78 TDE od samego początku, Vera Rubin przyćmiewa te wyniki. Nikt nie jest pewien, ile znajdzie TDE, ale oczekuje się, że obserwatorium będzie generować setki alarmów na sekundę, a każdy z nich będzie pewnego rodzaju przejściowy. Niektóre z nich będą TDE, a wraz z pojawieniem się większej liczby detekcji, astronomowie będą przeprowadzać dalsze obserwacje z innymi obiektami.

Spodziewamy się znacznie więcej takich TDE w przyszłości. Wtedy moglibyśmy wreszcie powiedzieć, jak dokładnie czarne dziury wystrzeliwują te niezwykle potężne dżety.powiedział Lucchini.