La Brillantez Fluctuante de Mrk 1018
Descubre el drama cósmico de Mrk 1018, una estrella con cambios de brillo salvajes.
Kai-Xing Lu, Yan-Rong Li, Qingwen Wu, Luis C. Ho, Zhi-Xiang Zhang, Hai-Cheng Feng, Sha-Sha Li, Yong-Jie Chen, Mouyuan Sun, Xinwen Shu, Wei-Jian Guo, Cheng Cheng, Jian-Guo Wang, Dongchan Kim, Jian-Min Wang, Jin-Ming Bai
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- La Escenografía: ¿Qué es Mrk 1018?
- La Trama Se Complica: Observando los Cambios
- Una Montaña Rusa de Brillo
- El Disco de Acreción: El Funcionamiento Interno de la Estrella
- Un Nuevo Personaje: La Región de Líneas Amplias
- Hora de Brillar: La Erupción Deslumbrante
- El Papel del Ratio de Eddington: El Factor Spotlight
- La Irregularidad del Camino Cósmico: Variabilidad en el Brillo
- Mirando Más Profundo: Los Secretos de la Región de Líneas Amplias
- La Transición de Ciclo Completo: La Transformación de Mrk 1018
- Otros Jugadores en el Juego Cósmico
- Conclusión: Una Historia Cósmica Continúa
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Imagina una enorme telenovela cósmica. En uno de los episodios más emocionantes, conocemos a una estrella llamada Mrk 1018, que ha estado cambiando de humor durante décadas. Esta estrella forma parte de un grupo llamado Núcleos Galácticos Activos (AGN), que son como las estrellas de rock brillantes y llamativas del universo, brillando intensamente mientras la materia cae en ellas. Iluminan el cielo con la energía producida mientras devoran material.
Pero Mrk 1018 no es una estrella cualquiera; es un AGN de aspecto cambiante. Esto significa que puede mostrar nuevos trucos de repente, como encender y apagar sus luces, convirtiéndola en una verdadera estrella del espectáculo. Entonces, ¿qué hay detrás de este drama estelar? Vamos a emprender un viaje a través de los recientes espectáculos de Mrk 1018, donde la ciencia se encuentra con lo inesperado.
La Escenografía: ¿Qué es Mrk 1018?
Mrk 1018 reside en una galaxia que está a unos 45 millones de años luz de distancia. Es un nombre simple para una superestrella cósmica. Lo fascinante es que se ha observado cambiando su apariencia a lo largo de los años. Al principio, tenía líneas de emisión amplias, que son como la voz de la estrella proyectando su brillantez. Luego, se calmó y pasó a una fase donde estas líneas desaparecieron, dejando a los observadores rascándose la cabeza en confusión.
La Trama Se Complica: Observando los Cambios
Para aquellos que les gusta llevar la cuenta de estas cosas, Mrk 1018 pasó por siete temporadas de observación cercana. Imagínalo como un reality show donde los científicos observan cada movimiento. Hicieron un seguimiento de cuán brillante brillaba y cómo cambiaba su voz.
Alrededor de 2020, ocurrió algo dramático. Mrk 1018 tuvo una transformación de ciclo completo en solo un año, casi como un personaje en una telenovela que de repente tiene un cambio de corazón. Este cambio se correlacionó con lo que los científicos piensan que podría ser una erupción del núcleo de la estrella, un aumento de energía que la hizo brillar más que un diamante en el cielo nocturno.
Brillo
Una Montaña Rusa deA lo largo de los años, el brillo de Mrk 1018 fluctuó salvajemente, variando por un asombroso factor de 1000. Al igual que una persona podría sentirse animada un día y deprimida al siguiente, el nivel de energía de Mrk 1018 parecía montarse en una montaña rusa.
Durante sus momentos más brillantes, alcanzó un brillo máximo a menudo asociado con un fenómeno cósmico llamado el límite de Eddington, una especie de límite superior sobre cuánta luz puede emitirse en función de la masa del agujero negro en su corazón.
Disco de Acreción: El Funcionamiento Interno de la Estrella
ElEl corazón de Mrk 1018 es su disco de acreción. Esta es la masa giratoria de gas y polvo que se alimenta en el agujero negro. Piénsalo como un buffet cósmico donde el agujero negro es el comensal hambriento. A medida que el material cae, se calienta, haciendo que la estrella brille intensamente.
Los científicos creen que el equilibrio entre las partes interna y externa de este disco puede causar los cambios que observamos. Si la parte externa es estable y la parte interna se vuelve caótica, podríamos ver algunas fluctuaciones extremas en el brillo. Es como un chef que de repente decide flambear su plato mientras intenta impresionar a los invitados.
Un Nuevo Personaje: La Región de Líneas Amplias
Cerca del disco de acreción hay otra característica fascinante llamada la región de líneas amplias (BLR). Aquí es donde se originan las líneas de emisión amplias. El gas en esta área se agita en frenesí, emitiendo luz mientras orbita el agujero negro. El comportamiento de estas líneas amplias puede decirle a los científicos mucho sobre lo que está sucediendo con la estrella.
A medida que Mrk 1018 pasó de un estado dormido a uno activo, los científicos notaron que la BLR también estaba haciendo ruido. Las líneas amplias cambiaron de forma, pasando de picos simples a picos dobles que parecían un dueto cósmico. Esto fue una clara indicación de que la dinámica dentro de Mrk 1018 estaba en cambio.
Hora de Brillar: La Erupción Deslumbrante
Durante la erupción en 2020, Mrk 1018 rugió de nuevo a la vida. Iluminó el cielo y deslumbró a los observadores con su brillo. Este momento fue tan brillante que captó la atención de varios telescopios, como una celebridad en un estreno de Hollywood.
El evento mostró cómo los procesos de energía dentro de Mrk 1018 podían cambiar de repente, añadiendo más vitalidad a su historia ya colorida.
Ratio de Eddington: El Factor Spotlight
El Papel delUna de las estrellas científicas de la historia es el ratio de Eddington. Este es el modo en que los astrónomos miden cuánto material está cayendo en el agujero negro en comparación con cuánta energía se emite. Un alto ratio de Eddington significa que el agujero negro está en un frenesí alimenticio, mientras que uno bajo indica que se lo está tomando con calma.
A lo largo de las observaciones, el ratio de Eddington para Mrk 1018 mostró oscilaciones significativas. Este viaje en montaña rusa de ratios de Eddington es un jugador clave para entender las transiciones que experimentó Mrk 1018.
La Irregularidad del Camino Cósmico: Variabilidad en el Brillo
La variabilidad en el brillo experimentada por Mrk 1018 no es solo el resultado de una elegante cena de agujeros negros. También da pistas sobre cómo se comporta el material en el disco de acreción. Cuando el agujero negro se vuelve más activo, los cambios en el brillo se vuelven más pronunciados.
Esta variabilidad es como los altibajos de una canción pop, donde el coro alcanza notas altas, y los versos más tranquilos tiran hacia atrás la energía. Este patrón le da a los científicos un vistazo a la naturaleza caótica de la alimentación del agujero negro.
Mirando Más Profundo: Los Secretos de la Región de Líneas Amplias
A medida que los científicos examinaron de cerca la región de líneas amplias de Mrk 1018, encontraron más secretos esperando ser descubiertos. El decremento de Balmer, una ratio que indica ciertas características de la luz emitida, varió a lo largo de las observaciones.
En ocasiones, aumentó drásticamente, mientras que en otros momentos, bajó bajo. La relación entre el brillo y las líneas de emisión es como un rompecabezas donde cada pieza importa.
La Transición de Ciclo Completo: La Transformación de Mrk 1018
La revelación más asombrosa fue que Mrk 1018 pasó por una transición de ciclo completo, cambiando de un tipo de AGN a otro en menos de un año. Este evento es un momento emocionante en la historia, mostrando los dramáticos cambios de personalidad de la estrella.
Esta transición reveló que la composición de Mrk 1018 es sensible a la actividad que la rodea. La relación entre su brillo y tipo solo se reconoció después de monitorizarlo de cerca durante varias temporadas.
Otros Jugadores en el Juego Cósmico
Es importante señalar que Mrk 1018 no está solo en esta danza cósmica. Hay otros AGNs que exhiben comportamientos similares. Sin embargo, cada uno tiene sus peculiaridades únicas que lo hacen diferente del resto.
Por ejemplo, en comparación con otros AGNs como 1ES 1927+654, que tuvo una erupción repentina vinculada a un evento de ruptura tidal (TDE), la variabilidad de Mrk 1018 parecía provenir en gran medida de su propia dinámica de acreción. Esto destaca cómo diferentes mecanismos pueden llevar a fenómenos que parecen similares en el universo.
Conclusión: Una Historia Cósmica Continúa
El viaje de Mrk 1018 ilustra un emocionante cuento cósmico donde cambios tumultuosos, erupciones llamativas y profundidades ocultas se combinan para crear un espectáculo digno de un guion de Hollywood.
A través de cuidadosas observaciones, los científicos están armando los misterios detrás de Mrk 1018. A medida que nueva tecnología y telescopios continúan surgiendo, podemos esperar capítulos aún más emocionantes en esta historia en evolución.
La conclusión principal es que el universo está lleno de sorpresas. Justo cuando piensas que entiendes a un personaje cósmico, apagan el foco, solo para regresar con aún más brillantez. Mrk 1018 es prueba de que en el vasto escenario cósmico, espectáculos intrigantes esperan en cada esquina.
Fuente original
Título: A Short-lived Rejuvenation during the Decades-long Changing-look Transition in the Nucleus of Mrk 1018
Resumen: Changing-look active galactic nuclei (CL-AGNs), characterized by emerging or disappearing of broad lines accompanied with extreme continuum flux variability, have drawn much attention for their potential of revealing physical processes underlying AGN evolution. We perform seven-season spectroscopic monitoring on Mrk~1018, one of the earliest identified CL-AGN. Around 2020, we detect a full-cycle changing-look transition of Mrk~1018 within one year, associated with a nucleus outburst, which likely arise from the disk instability in the transition region between the outer standard rotation-dominated disk and inner advection-dominated accretion flow. Over the past forty-five years, the accretion rate of Mrk~1018 changed 1000 times and the maximum Eddington ratio reached 0.02. By investigating the relation between broad-line properties and Eddington ratio ($L_{\rm bol}/L_{\rm Edd}$), we find strong evidence that the full-cycle type transition is regulated by accretion. There exists a turnover point in the Balmer decrement, which is observed for the first time. The broad Balmer lines change from a single peak in Type 1.0-1.2 to double peaks in Type 1.5-1.8 and the double-peak separation decreases with increasing accretion rate. We also find that the full width at half maximum (FWHM) of the broad Balmer lines obeys FWHM$\propto (L_{\rm bol}/L_{\rm Edd})^{-0.27}$, as expected for a virialized BLR. The velocity dispersion $\sigma_{\rm line}$ follows a similar trend in Type 1.5-1.8, but displays a sharp increases in Type 1.0-1.2, resulting in a dramatic drop of FWHM/$\sigma_{\rm line}$. These findings suggest that a virialized BLR together with accretion-dependent turbulent motions might be responsible for the diversity of BLR phenomena across AGN population.
Autores: Kai-Xing Lu, Yan-Rong Li, Qingwen Wu, Luis C. Ho, Zhi-Xiang Zhang, Hai-Cheng Feng, Sha-Sha Li, Yong-Jie Chen, Mouyuan Sun, Xinwen Shu, Wei-Jian Guo, Cheng Cheng, Jian-Guo Wang, Dongchan Kim, Jian-Min Wang, Jin-Ming Bai
Última actualización: 2024-11-28 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.18917
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18917
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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