Tidal Disruption Event: Unterschied zwischen den Versionen

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Der Begriff '''Tidal Disruption Event''' ({{enS}} für ''[[Gezeiten]]-Sternzerissereignis''<ref>Susana Frech, Stefan Frech: ''Fachwörterbuch Astronomie.'' Books on Demand, Norderstedt 2011, ISBN 3-8423-1963-0, Seite 45, [http://books.google.de/books?id=H-6LHffZidwC&pg=PA145, Google books.]</ref>) beschreibt in der [[Astronomie]] die nahe Begegnung eines Sterns mit einem supermassiven [[Schwarzes Loch|Schwarzen Loch]] im Kern einer [[Galaxie]], wodurch ein Teil der Materie des Sterns sein Gravitationsfeld verlässt und eine [[Akkretionsscheibe]] um das Schwarze Loch bildet. Dieser Vorgang sollte ruhige galaktische Kerne wieder in [[Aktiver galaktischer Kern|aktive galaktische Kerne]] umwandeln und mit einer Rate von 0,0001 pro Galaxie und Jahr ein vergleichsweise häufiges Ereignis sein.<ref>{{Literatur |Autor=Chenwei Yang, Tinggui Wang, Gary Ferland, Weimin Yuan, Hongyan Zhou, Peng Jiang |Titel=Long Term Spectral Evolution of Tidal Disruption Candidates Selected by Strong Coronal Lines |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1307.3313v1}}</ref>
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Um das Zentrum der [[Milchstraße]] [[Sagittarius A*]] sind die S-Sterne gefunden worden. Die S-Sterne sind frühe massereiche [[Blauer Riese|Blaue Riesen]] mit einer [[Umlaufbahn|Umlaufdauer]] von wenigen Jahren. Durch Streuung aufgrund naher Begegnungen wird alle 100 bis 10.000 Jahre ein Stern dem supermassiven Schwarzen Loch so nahe kommen, dass sich Teile des Sterns innerhalb der [[Roche-Grenze]] des Schwarzen Lochs befinden. Diese Materie verlässt den gravitativen Einfluss des Sterns und bildet eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch. Neben dem Einfangen von [[Gaswolke]]n stellt dies eine zweite Variante dar, dass Materie in ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie befördert wird und dieses damit in einen aktiven galaktischen Kern umwandelt. Ein Tidal Disruption Event führt aufgrund der [[Viskosität]] der Materie in der Akkretionsscheibe zu einem Ausbruch im [[Ultraviolettstrahlung|Ultraviolett]] und im [[Röntgenstrahlung|Röntgenbereich]], der als ''Tidal Flare'' bezeichnet wird.<ref>{{Literatur |Autor=Peter Jonker u. a. |Titel=The Hot and Energetic Universe: Luminous extragalactic transients |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1306.2336v1}}</ref>
Ein '''Tidal Disruption Event''' (TDE, {{enS}} für ''[[Gezeiten]]-Sternzerrissereignis''<ref>{{Literatur |Autor=Susana Frech, Stefan Frech |Titel=Fachwörterbuch Astronomie |Verlag=BoD – Books on Demand |Ort=Norderstedt |Datum=2011 |ISBN=978-3-8423-1963-9 |Seiten=8 |Online={{Google Buch |BuchID=H-6LHffZidwC |Seite=145}}}}</ref>) beschreibt in der [[Astronomie]] die nahe Begegnung eines Sterns mit einem supermassereichen [[Schwarzes Loch|Schwarzen Loch]] im Kern einer [[Galaxie]], wodurch ein Teil der Materie des Sterns sein Gravitationsfeld verlässt und eine [[Akkretionsscheibe]] um das Schwarze Loch bildet. Dieser Vorgang soll ruhige galaktische Kerne wieder in [[Aktiver galaktischer Kern|aktive galaktische Kerne]] umwandeln und mit einer Rate von 0,01&nbsp;% pro Galaxie und Jahr ein vergleichsweise häufiges Ereignis sein.<ref>{{Literatur |Autor=Chenwei Yang, Tinggui Wang, Gary Ferland, Weimin Yuan, Hongyan Zhou, Peng Jiang |Titel=Long Term Spectral Evolution of Tidal Disruption Candidates Selected by Strong Coronal Lines |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1307.3313v1}}</ref>


Ein Tidal Flare sollte [[Schwarzkörper]]temperaturen zwischen 0,04 und 0,12&nbsp;[[Elektronenvolt|keV]] haben und in der Größenordnung von Monaten bis Jahren andauern. Die [[Leuchtkraft]] kann bis zu 10<sup>47</sup>&nbsp;[[Erg (Einheit)|erg/s]] erreichen. Der Anstieg der Leuchtkraft liegt in der Größenordnung von Tagen bis Wochen in Abhängigkeit von der Masse des Schwarzen Lochs, wobei geringere Massen zu einem steileren Anstieg in der [[Lichtkurve]] führen. Neben der Masse kann mit Hilfe der Tidal Flares auch die Rotationsperiode der Schwarzen Löcher untersucht werden.<ref>{{Literatur |Autor=Jonah Kanner u. a. |Titel=X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1305.5874v1}}</ref> Der Helligkeitsabfall sollte mit einem [[Power law]] von −5/3 abnehmen und dieser Abfall sollte zur Identifizierung von Tidal Disruption Event genutzt werden können, da kein anderes bekanntes Ereignis zu einem derartigen Rückgang der Leuchtkraft führt.<ref>{{Literatur |Autor=Ildar Khabibullin, Sergey Sazonov, Rashid Sunyaev |Titel=SRG/eROSITA prospects for the detection of stellar tidal disruption flares |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1304.3376v1}}</ref>
Um das Zentrum der [[Milchstraße]] [[Sagittarius A*]] wurden sogenannte S-Sterne gefunden. S-Sterne sind frühe massereiche [[Blauer Riese|Blaue Riesen]] mit einer [[Umlaufbahn|Umlaufdauer]] von wenigen Jahren. Durch Streuung aufgrund naher Begegnungen wird alle 100 bis 10.000 Jahre ein Stern dem supermassiven Schwarzen Loch so nahe kommen, dass sich Teile des Sterns innerhalb der [[Roche-Grenze]] des Schwarzen Lochs befinden. Diese Materie verlässt den gravitativen Einfluss des Sterns und bildet eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch. Neben dem Einfangen von [[Gaswolke]]n ist dies eine zweite Möglichkeit, dass Materie in ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie befördert wird und dieses damit in einen aktiven galaktischen Kern umwandelt. Ein Tidal Disruption Event führt aufgrund der [[Viskosität]] der Materie in der Akkretionsscheibe zu einem Ausbruch im [[Ultraviolettstrahlung|Ultravioletten]] und im [[Röntgenstrahlung|Röntgenbereich]], der als ''Tidal Flare'' bezeichnet wird.<ref>{{Literatur |Autor=Peter Jonker u. a. |Titel=The Hot and Energetic Universe: Luminous extragalactic transients |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1306.2336v1}}</ref>
 
Ein Tidal Flare sollte [[Schwarzkörper]]temperaturen zwischen 0,04 und 0,12&nbsp;[[Elektronenvolt|keV]] haben, der in der Größenordnung von Monaten bis Jahren dauert. Die [[Leuchtkraft]] kann bis zu 10<sup>47</sup>&nbsp;[[Erg (Einheit)|erg/s]] erreichen. Der Anstieg der Leuchtkraft liegt in der Größenordnung von Tagen bis Wochen in Abhängigkeit von der Masse des Schwarzen Lochs, wobei geringere Massen zu einem steileren Anstieg in der [[Lichtkurve]] führen. Neben der Masse kann mit Hilfe der Tidal Flares auch die Rotationsperiode der Schwarzen Löcher untersucht werden.<ref>{{Literatur |Autor=Jonah Kanner u. a. |Titel=X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1305.5874v1}}</ref> Der Helligkeitsabfall sollte exponentiell ([[Power law]]) mit einer Potenz von −5/3 abnehmen, was zur Identifizierung von Tidal Disruption Event genutzt werden könnte, da kein anderes bekanntes Ereignis zu einem derartigen Rückgang der Leuchtkraft führt.<ref>{{Literatur |Autor=Ildar Khabibullin, Sergey Sazonov, Rashid Sunyaev |Titel=SRG/eROSITA prospects for the detection of stellar tidal disruption flares |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1304.3376v1}}</ref>


Kandidaten für Tidal Disruption Events bzw. Tidal Flares sind:
Kandidaten für Tidal Disruption Events bzw. Tidal Flares sind:
* WINGS J1348 in Abell 1795<ref>{{Literatur |Autor=W. P. Maksym, M. P. Ulmer, M. C. Eracleous, L. Guennou, L. C. Ho |Titel=A Tidal Flare Candidate in Abell 1795 |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1307.6556v1}}</ref>
* WINGS J1348 in Abell 1795<ref>{{Literatur |Autor=W. P. Maksym, M. P. Ulmer, M. C. Eracleous, L. Guennou, L. C. Ho |Titel=A Tidal Flare Candidate in Abell 1795 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1307.6556v1}}</ref>
* PS1-10jh<ref>{{Literatur |Autor=Tamara Bogdanovic u. a. |Titel=Disruption of a Red Giant Star by a Supermassive Black Hole and the Case of PS1-10jh |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1307.6176v1}}</ref>
* PS1-10jh<ref>{{Literatur |Autor=Tamara Bogdanovic u. a. |Titel=Disruption of a Red Giant Star by a Supermassive Black Hole and the Case of PS1-10jh |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1307.6176v1}}</ref>
* Swift J1644+57<ref>{{Literatur |Autor=Morgan MacLeod, Enrico Ramirez-Ruiz, Sean Grady, James Guillochon |Titel=Spoon-Feeding Giant Stars to Supermassive Black Holes: Episodic Roche Lobe Overflow from Evolving Stars and Their Contribution to the Quiescent Activity of Galactic Nuclei |Datum=2013 |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |arxiv=1307.2900v1}}</ref>
* Swift J1644+57<ref>{{Literatur |Autor=Morgan MacLeod, Enrico Ramirez-Ruiz, Sean Grady, James Guillochon |Titel=Spoon-Feeding Giant Stars to Supermassive Black Holes: Episodic Roche Lobe Overflow from Evolving Stars and Their Contribution to the Quiescent Activity of Galactic Nuclei |Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics |Datum=2013 |arXiv=1307.2900v1}}</ref>
* ASASSN-15lh<ref>G. Leloudas, M. Fraser u. a.: [http://www.nature.com/articles/s41550-016-0002 ''The superluminous transient ASASSN-15lh as a tidal disruption event from a Kerr black hole.''] In: ''Nature Astronomy.'' 1, Artikel 2 (2016), {{doi|10.1038/s41550-016-0002}}.</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://heise.de/-3569111 |titel=Heller als 500 Milliarden Sonnen: Lichtblitz war wohl doch keine Supernova |werk=heise online |zugriff=2016-12-14}}</ref> im Jahr 2015 während des Beobachtungsprogramms All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN)
* [[ASASSN-15lh]],<ref>G. Leloudas, M. Fraser u. a.: [https://www.nature.com/articles/s41550-016-0002 ''The superluminous transient ASASSN-15lh as a tidal disruption event from a Kerr black hole.''] In: ''Nature Astronomy.'' 1, Artikel 2 (2016), [[doi:10.1038/s41550-016-0002]].</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://heise.de/-3569111 |titel=Heller als 500 Milliarden Sonnen: Lichtblitz war wohl doch keine Supernova |werk=heise online |abruf=2016-12-14}}</ref> entdeckt im Jahr 2015 während des Beobachtungsprogramms All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN)
{{Siehe auch|ASASSN-16kt|ASASSN-16ma}}
* AT2019dsg<ref>{{Literatur |Autor=R. Stein, S.v. Velzen, M. Kowalski u. a. |Titel=A tidal disruption event coincident with a high-energy neutrino |Sammelwerk=Nature Astronomy |Datum=2021-02-22 |DOI=10.1038/s41550-020-01295-8}}</ref>


== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==

Aktuelle Version vom 22. November 2021, 18:43 Uhr

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Ein Tidal Disruption Event (TDE, englisch für Gezeiten-Sternzerrissereignis[1]) beschreibt in der Astronomie die nahe Begegnung eines Sterns mit einem supermassereichen Schwarzen Loch im Kern einer Galaxie, wodurch ein Teil der Materie des Sterns sein Gravitationsfeld verlässt und eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch bildet. Dieser Vorgang soll ruhige galaktische Kerne wieder in aktive galaktische Kerne umwandeln und mit einer Rate von 0,01 % pro Galaxie und Jahr ein vergleichsweise häufiges Ereignis sein.[2]

Um das Zentrum der Milchstraße Sagittarius A* wurden sogenannte S-Sterne gefunden. S-Sterne sind frühe massereiche Blaue Riesen mit einer Umlaufdauer von wenigen Jahren. Durch Streuung aufgrund naher Begegnungen wird alle 100 bis 10.000 Jahre ein Stern dem supermassiven Schwarzen Loch so nahe kommen, dass sich Teile des Sterns innerhalb der Roche-Grenze des Schwarzen Lochs befinden. Diese Materie verlässt den gravitativen Einfluss des Sterns und bildet eine Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch. Neben dem Einfangen von Gaswolken ist dies eine zweite Möglichkeit, dass Materie in ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie befördert wird und dieses damit in einen aktiven galaktischen Kern umwandelt. Ein Tidal Disruption Event führt aufgrund der Viskosität der Materie in der Akkretionsscheibe zu einem Ausbruch im Ultravioletten und im Röntgenbereich, der als Tidal Flare bezeichnet wird.[3]

Ein Tidal Flare sollte Schwarzkörpertemperaturen zwischen 0,04 und 0,12 keV haben, der in der Größenordnung von Monaten bis Jahren dauert. Die Leuchtkraft kann bis zu 1047 erg/s erreichen. Der Anstieg der Leuchtkraft liegt in der Größenordnung von Tagen bis Wochen in Abhängigkeit von der Masse des Schwarzen Lochs, wobei geringere Massen zu einem steileren Anstieg in der Lichtkurve führen. Neben der Masse kann mit Hilfe der Tidal Flares auch die Rotationsperiode der Schwarzen Löcher untersucht werden.[4] Der Helligkeitsabfall sollte exponentiell (Power law) mit einer Potenz von −5/3 abnehmen, was zur Identifizierung von Tidal Disruption Event genutzt werden könnte, da kein anderes bekanntes Ereignis zu einem derartigen Rückgang der Leuchtkraft führt.[5]

Kandidaten für Tidal Disruption Events bzw. Tidal Flares sind:

  • WINGS J1348 in Abell 1795[6]
  • PS1-10jh[7]
  • Swift J1644+57[8]
  • ASASSN-15lh,[9][10] entdeckt im Jahr 2015 während des Beobachtungsprogramms All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN)

Einzelnachweise

  1. ↑ Susana Frech, Stefan Frech: Fachwörterbuch Astronomie. BoD – Books on Demand, Norderstedt 2011, ISBN 978-3-8423-1963-9, S. 8 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. ↑ Chenwei Yang, Tinggui Wang, Gary Ferland, Weimin Yuan, Hongyan Zhou, Peng Jiang: Long Term Spectral Evolution of Tidal Disruption Candidates Selected by Strong Coronal Lines. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.3313v1.
  3. ↑ Peter Jonker u. a.: The Hot and Energetic Universe: Luminous extragalactic transients. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1306.2336v1.
  4. ↑ Jonah Kanner u. a.: X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1305.5874v1.
  5. ↑ Ildar Khabibullin, Sergey Sazonov, Rashid Sunyaev: SRG/eROSITA prospects for the detection of stellar tidal disruption flares. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1304.3376v1.
  6. ↑ W. P. Maksym, M. P. Ulmer, M. C. Eracleous, L. Guennou, L. C. Ho: A Tidal Flare Candidate in Abell 1795. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.6556v1.
  7. ↑ Tamara Bogdanovic u. a.: Disruption of a Red Giant Star by a Supermassive Black Hole and the Case of PS1-10jh. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.6176v1.
  8. ↑ Morgan MacLeod, Enrico Ramirez-Ruiz, Sean Grady, James Guillochon: Spoon-Feeding Giant Stars to Supermassive Black Holes: Episodic Roche Lobe Overflow from Evolving Stars and Their Contribution to the Quiescent Activity of Galactic Nuclei. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.2900v1.
  9. ↑ G. Leloudas, M. Fraser u. a.: The superluminous transient ASASSN-15lh as a tidal disruption event from a Kerr black hole. In: Nature Astronomy. 1, Artikel 2 (2016), doi:10.1038/s41550-016-0002.
  10. ↑ Heller als 500 Milliarden Sonnen: Lichtblitz war wohl doch keine Supernova. In: heise online. Abgerufen am 14. Dezember 2016.
  11. ↑ R. Stein, S.v. Velzen, M. Kowalski u. a.: A tidal disruption event coincident with a high-energy neutrino. In: Nature Astronomy. 22. Februar 2021, doi:10.1038/s41550-020-01295-8.
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