Astronomen entdecken einen leuchtenden nuklearen Übergang

Mit der Raumsonde Swift der NASA hat ein internationales Astronomenteam ein leuchtendes und sich langsam entwickelndes nukleares Übergangsereignis entdeckt. Der Ursprung des neu entdeckten Transienten mit der Bezeichnung Swift J221951-484240 muss noch ermittelt werden. Der Befund wurde am 3. Juli auf dem Preprint-Server gemeldet arXiv.

Die nukleare Astrophysik ist der Schlüssel zum Verständnis von Supernova-Explosionen und insbesondere der Synthese der chemischen Elemente, die nach dem Urknall entstanden sind. Daher könnte die Erkennung und Untersuchung nuklearer vorübergehender Ereignisse von entscheidender Bedeutung sein, um unser Wissen auf diesem Gebiet zu erweitern.

Kürzlich hat eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Sam Oates von der Universität Birmingham (Großbritannien) Swift-Folgebeobachtungen eines Gravitationswellenalarms namens S190930t durchgeführt, um sein elektromagnetisches Gegenstück zu finden. Im Ergebnis identifizierten sie Swift J221951-484240 (oder kurz J221951) mit Swifts Ultra-Violet/Optical Telescope (UVOT).

„J221951 wurde während der Nachverfolgung eines Gravitationsereignisses entdeckt: S190930t… Die Quelle erscheint beim Vergleich unseres ACS nuklear [Hubble Space Telescope’s Advanced Camera for Surveys] Bilder an DES [Dark Energy Survey] „Bilder, die bis ins Jahr 2014 zurückreichen“, erklärten die Forscher.

J221951 wurde bei einer spektroskopischen Rotverschiebung von 0,52 gefunden, was eine Verbindung mit S190930t ausschließt. In der Spitze war J221951 bei allen ultravioletten, optischen und infraroten Wellenlängen um mehr als 1–3 Größenordnungen heller als die Archivwerte. Der Transient erreichte eine maximale absolute Helligkeit von -23 mag und eine maximale bolometrische Leuchtkraft von 1,1 Quattrodezillionen Erg/s.

Die gesamte von J221951 abgestrahlte Energie wurde auf etwa 26 Sexdezillionen Erg geschätzt. Nach Ansicht der Astronomen schließt dieses Ergebnis zusammen mit dem Fehlen breiter Absorptionslinien im optischen Spektrum das Supernova-Explosionsszenario für J221951 aus.

Archivfotometrische Daten für J221951 zeigen einen langsamen Anstieg vor einem Höhepunkt nahe dem Entdeckungsdatum. Darüber hinaus sind die neuen optischen Spektren dieses Transienten blau und relativ unauffällig. Basierend auf allen Ergebnissen hat Oates‘ Team J221951 daher als leuchtenden und sich langsam entwickelnden blauen Transienten klassifiziert.

Bei dem Versuch, den Ursprung von J221951 zu bestimmen, berücksichtigen die Autoren der Arbeit zwei höchst plausible Hypothesen, da der Übergang Eigenschaften aufweist, die mit einem Gezeitenstörungsereignis (TDE) und dem Einschalten eines aktiven galaktischen Kerns (AGN) vereinbar sind.

„Der Vorläufer von J221951 ist unklar. Die optischen und ultravioletten Spektren zeigen Merkmale, die sowohl TDEs als auch AGN ähneln. Insgesamt sind seine spektralen, zeitlichen und Wirtseigenschaften sowie seine Energetik ASASSN-15lh und ASASSN-18jd am nächsten. ASASSN-15lh, ASASSN -18jd und J221951 gehören zu einer wachsenden Population leuchtend blauer Transienten, sogenannter mehrdeutiger nuklearer Transienten, deren Vorläufer nicht genau eingeschränkt sind, sondern TDEs sein können oder auf AGN-Aktivität zurückzuführen sind“, erklärten die Forscher.

Sie fügten hinzu, dass weitere Beobachtungen der späten Entwicklung von J221951 entscheidend sein werden, um herauszufinden, welche Hypothese wahr ist.