La Brillance Fluctuante de Mrk 1018
Découvre le drame cosmique de Mrk 1018, une étoile qui change de brillance de façon folle.
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
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Table des matières
- Le cadre : Qu'est-ce que Mrk 1018 ?
- L'intrigue s'épaissit : Observer les changements
- Des montagnes russes de brillance
- Le Disque d'accrétion : Les rouages internes de l'étoile
- Un nouveau personnage : La région à lignes larges
- Temps pour du glamour : L'éruption éblouissante
- Le rôle du rapport d'Eddington : Le facteur de spotlight
- La route cosmique cahoteuse : Variabilité de la brillance
- Regardons de plus près : Les secrets de la région à lignes larges
- La transition complète : La transformation de Mrk 1018
- D'autres acteurs dans le jeu cosmique
- Conclusion : Une histoire cosmique qui continue
- Source originale
- Liens de référence
Imagine une gigantesque soap opera cosmique. Dans l'un des épisodes les plus excitants, on rencontre une étoile connue sous le nom de Mrk 1018, qui oscille entre différentes humeurs depuis des décennies. Cette étoile fait partie d'un groupe appelé Noyaux Galactiques Actifs (AGN), qui sont comme les rock stars flashy de l'univers, brillant intensément alors que la matière tombe dans leur giron. Ils illuminent le ciel avec l'énergie produite en gobant de la matière.
Mais Mrk 1018 n'est pas une étoile comme les autres ; c'est un AGN à apparence changeante. Cela signifie qu'elle peut soudainement montrer de nouvelles astuces, comme allumer et éteindre ses lumières, ce qui en fait une vraie vedette. Alors, qu'est-ce qui se cache derrière ce drame stellaire ? Partons pour un voyage à travers les spectacles récents de Mrk 1018, où la science rencontre l'inattendu.
Le cadre : Qu'est-ce que Mrk 1018 ?
Mrk 1018 se trouve dans une galaxie située à environ 45 millions d'années-lumière. C'est un nom un peu banal pour une superstar cosmique. Ce qui est fascinant, c'est qu'on a observé qu'elle changeait d'apparence au fil des ans. Au départ, elle avait de larges lignes d'émission, un peu comme la voix de l'étoile projetant son éclat. Puis, elle s'est calmée et est passée à une phase où ces lignes étaient absentes, laissant les observateurs perplexes.
L'intrigue s'épaissit : Observer les changements
Pour ceux qui aiment suivre ce genre de choses, Mrk 1018 a subi sept saisons d'observations rapprochées. Imagine ça comme une télé-réalité où les scientifiques scrutent chaque mouvement. Ils ont suivi la brillance de l'étoile et comment sa voix a changé.
Vers 2020, quelque chose de dramatique s'est produit. Mrk 1018 a connu une transformation complète en seulement un an, presque comme un personnage de telenovela qui change soudainement de cœur. Ce changement était corrélé avec ce que les scientifiques pensent être une éruption provenant du noyau de l'étoile, une montée d'énergie qui l'a fait briller plus fort qu'un diamant dans le ciel nocturne.
Des montagnes russes de brillance
Au fil des ans, la brillance de Mrk 1018 a fluctué de manière sauvage, variant d'un facteur incroyable de 1000. Un peu comme une personne qui se sent joyeuse un jour et déprimée le lendemain, le niveau d'énergie de Mrk 1018 semblait faire des montagnes russes.
Durant ses moments les plus brillants, elle a atteint une luminosité maximum souvent associée à un phénomène cosmique appelé la limite d'Eddington, une sorte de limite supérieure de la lumière pouvant être émise en fonction de la masse du trou noir au cœur de l'étoile.
Disque d'accrétion : Les rouages internes de l'étoile
LeLe cœur de Mrk 1018 est son disque d'accrétion. C'est la masse tourbillonnante de gaz et de poussière qui alimente le trou noir. Pense à ça comme un buffet cosmique où le trou noir est le client affamé. À mesure que la matière tombe, elle chauffe, faisant briller l'étoile intensément.
Les scientifiques pensent que l'équilibre entre les parties intérieure et extérieure de ce disque peut causer les changements que nous observons. Si la partie extérieure est stable et la partie intérieure devient chaotique, on pourrait voir des fluctuations extrêmes de brillance. C'est comme un chef qui décide soudainement de flamber son plat pour impressionner les invités.
Un nouveau personnage : La région à lignes larges
Près du disque d'accrétion se trouve une autre caractéristique fascinante appelée la région à lignes larges (BLR). C'est là que les larges lignes d'émission prennent naissance. Le gaz dans cette zone est agité, émettant de la lumière alors qu'il orbite autour du trou noir. Le comportement de ces larges lignes peut en dire long aux scientifiques sur ce qui se passe avec l'étoile.
Alors que Mrk 1018 passait d'un état paisible à un état actif, les scientifiques ont remarqué que la BLR faisait aussi du bruit. Les larges lignes ont changé de forme, passant de pics simples à des doubles pics qui ressemblaient à un duo cosmique. C'était un signe clair que la dynamique au sein de Mrk 1018 était en mouvement.
Temps pour du glamour : L'éruption éblouissante
Lors de l'éruption en 2020, Mrk 1018 a rugi de nouveau. Elle a illuminé le ciel et ébloui les observateurs avec sa brillance. Ce moment était si éclatant qu'il a attiré l'attention de plusieurs télescopes, comme une célébrité à une première hollywoodienne.
Cet événement a montré comment les processus énergétiques au sein de Mrk 1018 pouvaient changer sur un coup de tête, ajoutant encore plus de vivacité à son histoire déjà colorée.
Le rôle du rapport d'Eddington : Le facteur de spotlight
L'une des stars scientifiques de l'histoire est le rapport d'Eddington. C'est ainsi que les astronomes évaluent combien de matière tombe dans le trou noir par rapport à l'énergie émise. Un rapport d'Eddington élevé signifie que le trou noir est en plein festin, tandis qu'un faible indique qu'il se la coule douce.
Tout au long des observations, le rapport d'Eddington pour Mrk 1018 a montré des fluctuations significatives. Ce tour de montagnes russes des rapports d'Eddington est un acteur clé pour comprendre les transitions subies par Mrk 1018.
La route cosmique cahoteuse : Variabilité de la brillance
La variabilité de la brillance vécue par Mrk 1018 n'est pas qu'un résultat d'un banquet cosmique chic. Elle donne aussi des indices sur le comportement de la matière dans le disque d'accrétion. Quand le trou noir devient plus actif, les changements de brillance deviennent plus prononcés.
Cette variabilité est comme les hauts et les bas d'une chanson pop, où le refrain atteint des notes aiguës, et les couplets plus calmes ramènent l'énergie. Ce schéma donne aux scientifiques un aperçu de la nature chaotique de l'alimentation des trous noirs.
Regardons de plus près : Les secrets de la région à lignes larges
En examinant de près la région à lignes larges de Mrk 1018, les scientifiques ont trouvé d'autres secrets à découvrir. Le déclin de Balmer, un rapport qui indique certaines caractéristiques de la lumière émise, a varié tout au long des observations.
Parfois, il a considérablement augmenté, tandis qu'à d'autres moments, il a chuté. La relation entre la brillance et les lignes d'émission est comme un puzzle où chaque pièce compte.
La transition complète : La transformation de Mrk 1018
La révélation la plus étonnante a été que Mrk 1018 a traversé une transition complète, passant d'un type d'AGN à un autre en moins d'un an. Cet événement est un moment palpitant dans l'histoire, montrant les changements dramatiques de personnalité de l'étoile.
Cette transition a révélé que la composition de Mrk 1018 est sensible à l'activité qui l'entoure. La relation entre sa brillance et son type n'a été reconnue qu'après l'avoir surveillée de près pendant plusieurs saisons.
D'autres acteurs dans le jeu cosmique
Il est important de noter que Mrk 1018 n'est pas seul dans cette danse cosmique. Il y a d'autres AGN qui présentent des comportements similaires. Cependant, chacun a ses particularités qui le rendent différent des autres.
Par exemple, en comparaison avec d'autres AGN comme 1ES 1927+654, qui a connu une montée soudaine liée à un événement de disruption de marée (TDE), la variabilité de Mrk 1018 semblait provenir principalement de sa propre dynamique d'accrétion. Cela souligne comment des mécanismes différents peuvent mener à des phénomènes similaires dans l'univers.
Conclusion : Une histoire cosmique qui continue
Le parcours de Mrk 1018 illustre une histoire cosmique palpitante où des changements tumultueux, des éruptions flashy et des profondeurs cachées s'entremêlent pour créer un spectacle digne d'un script hollywoodien.
Grâce à des observations minutieuses, les scientifiques rassemblent les mystères derrière Mrk 1018. À mesure que de nouvelles technologies et télescopes continuent d'émerger, on peut s'attendre à des chapitres encore plus excitants dans cette histoire en évolution.
Le message final est que l'univers est plein de surprises. Juste au moment où tu penses comprendre un personnage cosmique, il éteint le projecteur pour revenir avec encore plus d'éclat. Mrk 1018 est la preuve que sur la vaste scène cosmique, des spectacles intrigants attendent à chaque coin de rue.
Source originale
Titre: A Short-lived Rejuvenation during the Decades-long Changing-look Transition in the Nucleus of Mrk 1018
Résumé: 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.
Auteurs: 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
Dernière mise à jour: 2024-11-28 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.18917
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18917
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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