[:en]The research, in which an astronomer from Universidad Diego Portales and the Millennium Institute of Astrophysics MAS participated, will be published in the scientific journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
The center of the Milky Way has a black hole of approximately 4 million solar masses, just like most galaxies, which have a supermassive black hole in its center. How do these black holes acquire mass? One of the theories by scientists is that throughout their lives they do so by “eating” nearby objects, which cannot resist the effect of their gravity on them.
An international group of astronomers, led by experts from Ohio State University, have just discovered a star that survived this event, losing only a small part of its mass, which they calculate corresponds to one thousandth of the mass of the Sun (approximately the mass of Jupiter). The discovery was made with a 15-centimeter diameter telescopes in Hawaii, part of the ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for SuperNovae, http://www.astronomy.ohio-state.edu/~assassin/index.shtml) project that obtains images of much of the sky every two to four days. For this, ASAS-SN is using small telescopes at Haleakala observatories in Hawaii and Cerro Tololo observatories in Chile.
“It is what is called a disruption event of a star by tidal effects. What we observed was not the star itself, but the effect produced by this event: a very bright light beam in the center of the galaxy coming from the material that is ´eating´ the supermassive black hole”, José Luis Prieto explains, MAS astronomer and Professor of the Nucleus of Astronomy of Universidad Diego Portales, who was part of the research.
According to him, although at first, they thought that the luminous event was a supernova explosion, they soon realized that this phenomenon did not correspond to it, since it had very particular characteristics. “Last January we discovered that the brightness of the center of the galaxy SDSS J110840.11+340552.2 increased dramatically, so we did a detailed study with different telescopes – from the 15-centimeter diameter telescope used for the discovery to the 8-meter diameter LBT telescope in Arizona, also including the Swift space telescope – and at different wavelengths. We were able to observe that the temperature of the transient event remained very high for more than three months, while the temperature of the supernovae generally decreases in the same period. In addition, the spectrum was different from that of supernova explosions,” Prieto says.
One of the most important aspects of the discovery is that this event occurred during the first year of operation of the ASAS-SN project and only 650 million light years away, in the newly named Laniakea supercluster of galaxies of which the Milky Way is a part of. For Krzysztof Stanek, Professor of astronomy at Ohio State University, finding this rare event suggests that the effects of disruption of stars by super-massive black holes are much more common than astronomers think and having observed it so close to home gives the possibility to study it in great detail. “You could say that we were lucky to make this observation, but when you’re lucky from time to time, it’s because you’re doing something right. Maybe the rate of disruption of stars by black holes is really higher than people think, which may mean that we will see more of these events in the near future,” he concludes.
The article was led by Ohio State University Ph.D. student Thomas Holoien, and also includes co-authors from Liverpool John Moores University, Penn State, Morehead State University, Grove City High School, Coral Towers Observatory in Australia, and Warsaw University Astronomical Observatory.
Full article: http://arxiv.org/pdf/1405.1417v2.pdf)
Explanatory video: https://www.youtube.com/watch?v=ahDuOt_eKgg
Main Image:
This image shows the galaxy SDSS J110840.11+340552.2 before (left) and after (right) the event of disruption of a star by its black hole, discovered by the ASAS-SN project using 15 cm diameter telescopes in January 2014 (Holoien et al. 2014). The image on the left is an archive image of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) in 2004. The image on the right was obtained with the 2-meter diameter Liverpool telescope in February 2014.”
Credits: SDSS, D. Bersier, J. Prieto
Image 2:
“This image shows the evolution of the spectrum of the event of disruption of a star by the black hole in the center of the galaxy SDSS J110840.11+340552.2, discovered by the ASAS-SN project. The spectrum of the event presents great differences with respect to the spectrum of the center of the galaxy obtained by SDSS in 2005, mainly showing a blue continuum and wide lines (> 10,000 km/s) of hydrogen emission.”
Credits: T. Holoien, J. Prieto, D. Bersier, et al. 2014[:es]
La investigación, en la que participó un astrónomo de la Universidad Diego Portales y del Instituto Milenio de Astrofísica, será publicada en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El centro de la Vía Láctea posee un agujero negro de aproximadamente 4 millones de masas solares, tal como la mayoría de las galaxias, que poseen un agujero negro supermasivo en su centro. ¿Cómo adquieren masa estos agujeros negros? Una de las teorías que manejan los científicos es que a lo largo de su vida lo hacen “comiéndose” objetos cercanos, los que no pueden resistir el efecto de su gravedad sobre ellos.
Un grupo internacional de astrónomos, encabezados por expertos de la Universidad de Ohio State, acaban de descubrir una estrella que sobrevivió a este evento, sólo perdiendo una pequeña parte de su masa, que según calculan corresponde a un milésimo de la masa del Sol (aproximadamente la masa de Júpiter). El descubrimiento lo realizaron con telescopios de 15 centímetros de diámetro en Hawaii, parte del proyecto ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for SuperNovae, http://www.astronomy.ohio-state.edu/~assassin/index.shtml) que está obteniendo imágenes de gran parte del cielo cada dos a cuatro días. Para esto, ASAS-SN está usando telescopios pequeños en los observatorios de Haleakala en Hawaii y Cerro Tololo en Chile.
“Es lo que se denomina un evento de disrupción de una estrella por los efectos de marea. Lo que nosotros observamos no fue la estrella en sí misma, sino el efecto que produce este evento: un haz luminoso muy brillante en el centro de la galaxia proveniente del material que se está ´comiendo´ el agujero negro supermasivo”, explica José Luis Prieto, astrónomo del Instituto Milenio de Astrofísica MAS y académico del Núcleo de Astronomía de la Universidad Diego Portales, quien fue parte de la investigación.
Según comenta, aunque en un principio pensaron que el evento luminoso era una explosión de supernova, pronto se dieron cuenta que este fenómeno no correspondía, pues presentaba características muy particulares. “En enero pasado descubrimos que el brillo del centro de la galaxia SDSS J110840.11+340552.2 aumentó dramáticamente, por lo que hicimos un estudio detallado con distintos telescopios – desde el telescopio de 15 centímetros de diámetro usado para el descubrimiento hasta el telescopio LBT de 8 metros de diámetro en Arizona, también incluyendo el telescopio espacial Swift – y en distintas longitudes de onda. Pudimos observar que la temperatura del evento transiente se mantuvo muy alta por más de tres meses, mientras que la temperatura de las supernovas generalmente disminuye en el mismo período. Además, el espectro era distinto al de explosiones de supernova”, señala Prieto.
Uno de los aspectos más importantes del descubrimiento es que este evento ocurrió durante el primer año de funcionamiento del proyecto ASAS-SN y a sólo 650 millones de años luz, en el recién bautizado súper-cúmulo de galaxias Laniakea del cual la Vía Láctea es parte. Para Krzysztof Stanek, profesor de Astronomía de la Universidad de Ohio State, haber encontrado este raro evento sugiere que los efectos de disrupción de estrellas por agujeros negros supermasivos son mucho más comunes de lo que los astrónomos piensan y haberlo observado tan cerca de casa da la posibilidad de estudiarlo en gran detalle. “Se podría decir que tuvimos suerte al hacer esta observación, pero cuando tienes suerte cada cierto tiempo, es porque estás haciendo algo bien. Quizá la tasa de disrupción de estrellas por agujeros negros es realmente mayor de lo que la gente cree, lo que puede significar que veremos más de estos eventos en un futuro cercano”, concluye.
El artículo fue liderado por el estudiante de doctorado de la Universidad de Ohio State Thomas Holoien, y también incluye co-autores de Liverpool John Moores University, Penn State, Morehead State University, Grove City High School, Coral Towers Observatory en Australia, y del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia.
Artículo completo: http://arxiv.org/pdf/1405.1417v2.pdf)
Video explicativo: https://www.youtube.com/watch?v=ahDuOt_eKgg
Imagen Principal:
Esta imagen muestra la galaxia SDSS J110840.11+340552.2 antes (izquierda) y después (derecha) del evento de disrupción de una estrella por su agujero negro, descubierto por el proyecto ASAS-SN usando telescopios de 15 cm de diámetro en Enero del 2014 (Holoien et al. 2014). La imagen de la izquierda es una imagen de archivo del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) en el año 2004. La imagen de la derecha fue obtenida con el telescopio de Liverpool de 2 metros de diámetro en Febrero del 2014.”
Créditos: SDSS, D. Bersier, J. Prieto
Imagen 2:
“Esta imagen muestra la evolución del espectro del evento de disrupción de una estrella por el agujero negro en el centro de la galaxia SDSS J110840.11+340552.2, descubierto por el proyecto ASAS-SN. El espectro del evento presenta grandes diferencias con respecto al espectro del centro de la galaxia obtenido por SDSS el año 2005, principalmente mostrando un continuo azul y líneas anchas (> 10.000 km/s) de emisión de hidrógeno.”
Créditos: T. Holoien, J. Prieto, D. Bersier, et al. 2014[:]
