L'evoluzione UV di iPTF16fnl come rivelata dagli spettri HST/STIS e dalla fotometria Swift. Gli spettri sono stati levigati con un vagone merci da 5 pixel e ridimensionati di un fattore costante per adattarsi al meglio alla fotometria Swift per facilitare il confronto. Le linee tratteggiate mostrano che il nostro corpo nero si adatta ai flussi Swift sottratti dall'host. Le transizioni atomiche prominenti sono contrassegnate da linee tratteggiate verticali. La sottile linea grigia mostra la nostra stima dello spettro UV dell'ospite in base al modello SED. Credito:Brown et al., 2017.
(Phys.org)—Un team internazionale di astronomi guidato da Jonathan S. Brown dell'Ohio State University di Columbus, Ohio, ha studiato l'evoluzione spettroscopica nell'ultravioletto di un vicino evento di disturbo mareale a bassa luminosità (TDE) noto come iPTF16fnl. I risultati di questo studio, pubblicato il 7 aprile su arXiv.org., offrire nuovi indizi sulla natura di questo TDE.
TDE si verifica quando una stella passa abbastanza vicino a un buco nero supermassiccio e viene separata dalle forze di marea del buco nero, causando il processo di interruzione. Tali detriti stellari disgregati dalle maree poi piovono sul buco nero e la radiazione emerge dalla regione più interna di detriti in accrescimento, che indica la presenza di un TDE.
I TDE fungono da preziose sonde di forte gravità e fisica dell'accrescimento, fornendo risposte sulla formazione e l'evoluzione dei buchi neri supermassicci. Mentre la maggior parte di questi eventi vengono scoperti in indagini transitorie ottiche, le osservazioni nell'ultravioletto offrono l'opportunità di imparare molto di più sulla cinematica e sulla struttura di ionizzazione dei detriti stellari disgregati dalle maree.
iPTF16fnl è stato scoperto il 26 agosto 2016 come un transitorio coerente con il centro della galassia Mrk 0950. Questo transitorio è stato successivamente classificato come un transitorio in rapida evoluzione, TDE a bassa luminosità, situato a circa 220 milioni di anni luce di distanza. È il TDE più vicino trovato finora e si stima che la sua massa del buco nero non sia superiore a 5,5 milioni di masse solari.
A causa della vicinanza di iPTF16fnl alla Terra, Brown ei suoi colleghi hanno deciso di avviare una campagna di osservazione di follow-up per studiare questo evento in dettaglio. Queste osservazioni sono state condotte utilizzando lo Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) del telescopio spaziale Hubble (HST) e il telescopio ottico/ultravioletto (UVOT) a bordo del veicolo spaziale Swift della NASA. I ricercatori hanno anche impiegato diversi osservatori a terra per eseguire il monitoraggio fotometrico e spettroscopico di questo evento. Tutti questi strumenti hanno permesso al team di osservare spettroscopicamente l'evoluzione temporale di un TDE alla luce ultravioletta per la prima volta in assoluto.
"Abbiamo presentato per la prima volta l'evoluzione spettroscopica UV di un TDE utilizzando i dati di HST/STIS, "Il team di Brown ha scritto in un documento di ricerca disponibile su arXiv.org.
I risultati mostrano che l'offset di forma e velocità dell'ampia emissione ultravioletta in iPTF16fnl e le caratteristiche di assorbimento evolvono con il tempo.
"C'è un'evoluzione significativa nella forma e nella lunghezza d'onda centrale dei profili delle linee nel corso delle nostre osservazioni, tale che nei primi tempi, le linee sono larghe e spostate verso il rosso, mentre in tempi successivi, le linee sono significativamente più strette e raggiungono il picco vicino alle lunghezze d'onda delle loro corrispondenti transizioni atomiche, "si legge sul giornale.
I ricercatori hanno scoperto che gli spettri ultravioletti di iPTF16fnl assomigliano molto a quelli di ASASSN-14li (altro TDE vicino) e ai quasar ricchi di azoto. Quando si tratta di spettri ottici di iPTF16fnl, i risultati indicano che assomigliano a quelli di molti altri TDE scoperti otticamente.
"Le caratteristiche di emissione dominanti assomigliano molto a quelle osservate negli spettri UV del TDE ASASSN-14li e sono anche simili a quelle dei quasar ricchi di azoto, " scrivono gli autori.
Tutti i dati ottenuti da vari telescopi spaziali e terrestri hanno permesso agli scienziati di trarre la conclusione che iPTF16fnl è subluminoso e si evolve più rapidamente di altri TDE rilevati otticamente.
© 2017 Phys.org
