Die Beobachtungen geben mehr Aufschluss über die Merkmale des nächstgelegenen Gezeitenstörungsereignisses

Ein internationales Astronomenteam hat Multiwellenlängenbeobachtungen von AT 2023clx durchgeführt, dem nächsten Verwandten eines terrestrischen Tidal Disruption Events (TDE). Ergebnisse der Überwachungskampagne, veröffentlicht 22. Januar auf Preprint-Server arXivwas wichtige Einblicke in die Eigenschaften von TDE liefert.

TDEs sind astronomische Phänomene, die auftreten, wenn ein Stern nahe genug an einem supermassiven Schwarzen Loch vorbeizieht und durch die Gezeitenkräfte des Schwarzen Lochs auseinandergezogen wird, was zu einem Turbulenzprozess führt. Solche durch die Gezeiten zerstörten Sterntrümmer beginnen auf das Schwarze Loch herabzuregnen, und aus dem inneren Bereich der sich ansammelnden Trümmer tritt Strahlung aus, ein Hinweis auf das Vorhandensein eines TDE.

AT 2023clx befindet sich etwa 155,8 Millionen Lichtjahre entfernt im Kern der Galaxie NGC 3799 und ist der nächstgelegene bekannte optische TDE. Es wurde erstmals im Jahr 2014 als transient identifiziert und im Juli 2023 als TDE klassifiziert. Mit einer maximalen Leuchtkraft des Schwarzen Körpers von nur 4,56 Billionen Erg/s ist AT 2023clx eines der schwächsten bekannten Gezeitenstörungsereignisse.

Da es sich bei AT 2023clx um ein kürzlich entdecktes TDE handelt, ist über seine Eigenschaften nur sehr wenig bekannt. Aus diesem Grund führte eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Panos Charalambopoulos von der Universität Turku in Finnland eine umfassende Untersuchung der TDE im optischen, nahen Infrarot- und Ultraviolettbereich durch. Zu diesem Zweck nutzten sie mehrere Weltraumteleskope und bodengestützte Beobachtungseinrichtungen, darunter die NASA-Raumsonde Swift und das Northern Optical Telescope (NOT).

„In diesem Artikel präsentieren wir die Nachverfolgung und umfassende photometrische und spektroskopische Analyse von AT 2023clx“, schrieben die Forscher.

Beobachtungen ergaben, dass AT 2023clx einen absoluten Peak von −18,25 mag im g-Band und eine maximale bolimetrische Leuchtkraft bei 32,4 Billionen Erg/s aufweist. Dies macht es zu einem TDE mit mittlerem Glanz. Die Masse des supermassiven Schwarzen Lochs wurde auf etwa eine Million Sonnenmassen geschätzt.

Laut der Studie erreichte AT 2023clx seinen Höhepunkt in 10,4 Tagen und ist damit der am schnellsten steigende TDE, der bisher bekannt ist. Astronomen gehen davon aus, dass ein so schneller Anstieg durch die Störung eines sehr massearmen Sterns (weniger als 0,1 Sonnenmasse) mit einem Antriebsfaktor von etwa 0,8 verursacht wurde.

Die spektroskopische Analyse ergab ein langsam abkühlendes blaues Kontinuum und breite Balmer- und Heliumlinien, die typischerweise bei Gezeitenstörungsereignissen beobachtet werden. Die Linien werden mit der Zeit langsam schmaler, wenn ihre Leuchtkraft abnimmt, was auch bei bekannten TDEs häufig zu beobachten ist.

Beobachtungen von AT 2023clx ergaben außerdem einen scharfen, schmalen Emissionspeak bei einer Ruhewellenlänge von etwa 6353 Å, direkt über der blauen Seite des breiten Wasserstoff-Alpha-Profils. Dies ist das erste Mal, dass eine solche Funktion in TDE gefunden wurde.

Zusammenfassend stellen die Forscher fest, dass AT 2023clx das Ergebnis von Gezeitenturbulenzen eines kleinen Sterns mit geringem Masseradius und einer geringen Konzentration im Zentrum ist, die nahezu vollständige Turbulenz aufweist, aber unter dem kritischen Wert liegt. Sie fügen hinzu, dass eine solche Störung einen stärkeren Anstieg und einen flacheren Abfall der Lichtkurven aufweisen sollte als andere Störungen.