巨大ブラックホールが巨大な星を破壊する

天文学者たちは、巨大なブラックホールに近づき過ぎたときに、破片が散乱した後、内部が宇宙に投げ込まれた星について徹底した法医学的研究を行いました。

NASAのChandra X-ray ObservatoryとESAのXMM-Newtonは、星を破砕することが知られているブラックホール近くの窒素と炭素の量を研究しました。 天文学者たちは、これらの要素がブラックホールに近づくにつれて、星が引き裂かれる前に星の内部で生成されたと思います。

研究を導いたミシガン大学のジョン・ミラーは「私たちはスターだったもののお腹を見ている」と話した。 「残された要素は、どのような星が死を迎えたかを調べるために追跡できる手がかりです。」

天文学者たちは、近年、巨大なブラックホールの重力が星を破壊する「潮の崩壊事件」の多くの例を発見しました。 これにより、星の残骸が加熱され、光学および紫外線とX線でしばしば見えるフレアが発生します。 ASASSN-14liというこのイベントはいくつかの理由で際立っています。

2014年11月発見当時、約10年間発見された地球に最も近い潮汐崩壊（2億9千万光年）でした。 この近接性のため、ASASSN-14liは破壊された星について驚くべきレベルの詳細を提供しました。 Millerのチームは、ブラックホール周辺の窒素と炭素の量を以前の作業と比較して改善された推定値を作成するための新しい理論モデルを適用しました。

「このX線望遠鏡は宇宙の法医学ツールとして使用することができます。「私たちが発見した炭素に対する窒素の相対量は、太陽の質量の約3倍に達する不運な星の内部からの物質を指します。」

したがって、ASASSN-14liの星は、天文学者たちがこれまでブラックホールによって散らばったのを見た最も重いものの1つであり、おそらく最も重いものです。

「ASASSN-14liは、私たちがここで行ったように、潮の崩壊で最も困難なものの1つが不幸な星の質量を測定できるので興味があります。」重い星は、より低い質量の星よりもはるかに一般的ではないと予想されるため、スペルです。

今年初め、他の天文学者チームは、太陽の質量の約14倍の星がブラックホールによって破壊されたと推定した「怖いバービー」事件を報告しました。 しかし、これは、ASASSN-14liのようなブラックホール周辺物質の詳細な分析ではなく、主にフレアの明るさに基づいて星の質量を推定するため、潮汐崩壊としてはまだ確認されていません。

ASASSN-14liの結果のもう一つの興味深い側面は、今後の研究の意味です。 天文学者たちは、私たちの銀河の中心にある超巨大質量ブラックホールを含む星団で、ASASSN-14liのような適度に重い星を見ました。 したがって、潮に分裂した星の恒​​星質量を推定する能力は、潜在的に天文学者に遠い銀河の超巨大質量ブラックホール周辺の星団の存在を識別する方法を提供します。

この研究の前に、X線で観察された元素が超大量ブラックホールの以前の噴出から放出されたガスから出た可能性が強かった。 しかし、ここで分析された元素のパターンは1つの星から来たようです。

2017年、中国の合肥にある科学技術大学のChenwie Yangが発表した以前の研究では、NASAのハッブル宇宙望遠鏡の紫外線データを用いてASASSN-14liの炭素に比べて強化された窒素があるが、ミラーのより少ない量で窒素があることを示しました。 X-rayデータを使ってチームを見つけました。 彼らは星が太陽の0.6倍より重いことを発見しました。

作品は に掲載されます。 天体物理学ジャーナルの手紙。