Aperçus de l'événement de disruption des marées AT 2022dsb
Des chercheurs analysent les caractéristiques uniques de TDE AT 2022dsb.
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Table des matières
- Découverte d'AT 2022dsb
- Observations optiques et X
- Suivi par spectroscopie
- Signatures de flux
- Comprendre le mécanisme TDE
- Augmentation des candidats TDE
- Classification des TDE
- Importance des sources ionisantes fortes
- Campagne d'observation d'AT 2022dsb
- Découvertes d'eROSITA
- Détails de la galaxie hôte
- Approche multi-longueurs d'onde
- Résultats de la spectroscopie optique
- Émissions X précoces
- Implications des caractéristiques observées
- Le rôle des débris et des flux
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les astronomes ont découvert un événement intéressant appelé événement de disruption marée (TDE) où une étoile est arrachée par un trou noir. Un des récents candidats TDE, AT 2022dsb, a montré des comportements spécifiques qui ont attiré l'attention des chercheurs. Cette étude se concentre sur les observations faites avant et après le pic de luminosité de cet événement, en regardant particulièrement les émissions X et optiques.
Découverte d'AT 2022dsb
AT 2022dsb a été détecté initialement par l'eROSITA, un télescope spatial, lors d'une recherche de TDE dans son enquête All-Sky. La découverte a eu lieu 14 jours avant que l'événement n'atteigne son état optique le plus brillant. Les émissions X de cet événement ont été remarquées comme étant ultra-douces, indiquant un motif d'émission unique qui n'avait pas été largement observé dans d'autres TDE.
Observations optiques et X
Au fur et à mesure que l'événement avançait, la luminosité optique a augmenté. Fait intéressant, le flux X observé dans la plage de 0,2-2 keV a diminué significativement au cours des 19 jours suivants, ce qui indique une relation fascinante entre les émissions optiques et X. Ce comportement suggère que les premières émissions X ont pu être influencées par des facteurs supplémentaires comme des débris environnants.
Suivi par spectroscopie
Pour obtenir plus d'informations, les chercheurs ont effectué une spectroscopie optique multi-epoch après la découverte initiale. Ces observations ont révélé une variété de lignes d'émission transitoires, y compris de larges lignes de Balmer et un complexe d'émission HeII proéminent. Malgré la chute précoce des émissions X, le complexe HeII a continué d'être détecté longtemps après le pic de luminosité optique. Cela suggère qu'il pourrait y avoir une source persistante et obscurcie qui joue un rôle critique dans le processus d'émission d'AT 2022dsb.
Signatures de flux
Il y avait aussi des signaux de flux aux premières étapes d'AT 2022dsb, identifiés comme des lignes d'émission d'hydrogène décalées vers le bleu, des émissions radio transitoires et des lignes d'absorption de Lyman-alpha décalées vers le bleu. Ces indicateurs pointent vers la nature dynamique et évolutive des mécanismes d'émission durant le TDE.
Comprendre le mécanisme TDE
Les observations combinées des émissions X, du complexe HeII et des flux fournissent une image des processus sous-jacents durant ce TDE. Il semble qu'un Disque d'accrétion se soit formé rapidement durant l'événement et ait continué d'exister même après le pic de luminosité optique. Cependant, il a pu être obscurci par des débris, entraînant une réduction de la visibilité des émissions X au fil du temps.
Si les propriétés observées dans AT 2022dsb sont typiques, d'autres TDE pourraient également montrer des conditions lumineuses X précoces avant de devenir fades à cause des débris environnants.
Augmentation des candidats TDE
Ces dernières années, le nombre de candidats TDE identifiés a augmenté de manière significative, surtout grâce à divers sondages à grand champ dans différentes longueurs d'onde. Malgré les prévisions initiales selon lesquelles les TDE généreraient de fortes éruptions X depuis les centres galactiques, de nombreux candidats TDE sélectionnés optiquement ne montrent pas d'émissions X transitoires. Pour expliquer cela, les chercheurs ont suggéré que les émissions optiques pourraient être liées au processus de circularisation des débris plutôt qu'à un accrétion directe.
Classification des TDE
À travers une série d'études de suivi, les chercheurs ont classé les TDE en différents types spectraux selon leurs lignes d'émission observées. Certains affichent de larges lignes d'émission de Balmer, tandis que d'autres montrent une combinaison de lignes de Balmer et de HeII. Une classe séparée inclut les émetteurs de lignes coronales extrêmes, qui affichent de fortes lignes coronales de haute ionisation.
Importance des sources ionisantes fortes
Un point important soulevé par les observations est qu'une forte source ionisante est nécessaire pour produire les émissions HeII observées. La plupart des candidats TDE affichant cette émission ne montrent pas d'émissions X transitoires, amenant les scientifiques à proposer un scénario d'accrétion obscurci. Cela suggère qu'un disque d'accrétion s'est formé durant le TDE, mais que ses émissions pourraient être cachées par des gaz environnants.
Campagne d'observation d'AT 2022dsb
La campagne d'observation pour AT 2022dsb a couvert plusieurs longueurs d'onde. Les émissions X ont été surveillées par des instruments comme XMM-Newton et Swift, tandis que la photométrie au sol a observé les courbes de lumière optiques et UV. Les données collectées de diverses sources ont fourni une vue d'ensemble de l'événement à travers différentes étapes.
Découvertes d'eROSITA
L'instrument eROSITA a fourni une détection précoce cruciale des émissions X qui étaient significativement au-dessus des limites supérieures précédentes. Cette découverte a eu lieu lors des premières observations d'AT 2022dsb, prouvant son importance dans l'étude des phases initiales des TDE.
Détails de la galaxie hôte
La galaxie hôte d'AT 2022dsb a été classée comme un noyau actif de galaxie de type II (AGN). L'analyse de la couleur de la galaxie et des observations précédentes a indiqué qu'elle avait peut-être hébergé un AGN de faible luminosité avant que le TDE ne se produise.
Approche multi-longueurs d'onde
Une approche multi-longueurs d'onde a été utilisée pour capturer les courbes de lumière d'AT 2022dsb. Chaque type d'observation a contribué à une meilleure compréhension de l'événement, révélant des changements dans les émissions au fil du temps. Les émissions X et optiques ont été documentées à travers diverses phases, améliorant l'analyse de l'évolution du TDE.
Résultats de la spectroscopie optique
Le premier spectre optique de suivi a révélé des caractéristiques clés, y compris des larges lignes d'émission de Balmer et le continuum bleu. Au fil du temps, la force de ces lignes a diminué, montrant les changements dynamiques dans le système. Les spectres de suivi ont confirmé la présence du complexe HeII de manière constante au fil du temps.
Émissions X précoces
Les émissions X précoces d'AT 2022dsb étaient sans précédent dans la population TDE connue. Les chercheurs ont constaté qu'à la différence des autres TDE, ce candidat a montré des émissions X douces avant d'atteindre la luminosité optique maximale. Les différences dans ces observations soulignent la nature unique d'AT 2022dsb par rapport aux autres TDE.
Implications des caractéristiques observées
Les observations d'AT 2022dsb soulèvent des questions importantes concernant la relation entre les émissions X et optiques dans les TDE. La recherche continue sur cet événement pourrait fournir de nouvelles perspectives sur la nature des TDE et leur évolution au fil du temps, en particulier sur la façon dont elles pourraient être affectées par des débris environnants.
Le rôle des débris et des flux
La présence de débris et de flux est cruciale lors de l'analyse des TDE. Les observations suggèrent que les flux lancés durant l'événement pourraient jouer un rôle dans l'obscurcissement des émissions X, entraînant une diminution de la luminosité X à mesure que les émissions optiques atteignent leur pic. Cette interaction complexe entre les émissions souligne la nature multifacette des TDE.
Conclusion
En résumé, AT 2022dsb a fourni des données précieuses sur le comportement des événements de disruption marée, montrant comment les émissions X peuvent révéler les dynamiques en jeu durant les phases initiales de ces occurrences cosmiques. L'analyse continue de ces émissions continuera de contribuer à notre compréhension globale des TDE et de leur rôle dans l'univers. Les futures observations des télescopes de nouvelle génération devraient offrir des détails encore plus importants et une compréhension de ces événements fascinants.
Titre: Transient fading X-ray emission detected during the optical rise of a tidal disruption event
Résumé: We report on the SRG/eROSITA detection of ultra-soft ($kT=47^{+5}_{-5}$ eV) X-ray emission ($L_{\mathrm{X}}=2.5^{+0.6}_{-0.5} \times 10^{43}$ erg s$^{-1}$) from the tidal disruption event (TDE) candidate AT 2022dsb $\sim$14 days before peak optical brightness. As the optical luminosity increases after the eROSITA detection, then the 0.2--2 keV observed flux decays, decreasing by a factor of $\sim 39$ over the 19 days after the initial X-ray detection. Multi-epoch optical spectroscopic follow-up observations reveal transient broad Balmer emission lines and a broad He II 4686A emission complex with respect to the pre-outburst spectrum. Despite the early drop in the observed X-ray flux, the He II 4686A complex is still detected for $\sim$40 days after the optical peak, suggesting the persistence of an obscured, hard ionising source in the system. Three outflow signatures are also detected at early times: i) blueshifted H$\alpha$ emission lines in a pre-peak optical spectrum, ii) transient radio emission, and iii) blueshifted Ly$\alpha$ absorption lines. The joint evolution of this early-time X-ray emission, the He II 4686A complex and these outflow signatures suggests that the X-ray emitting disc (formed promptly in this TDE) is still present after optical peak, but may have been enshrouded by optically thick debris, leading to the X-ray faintness in the months after the disruption. If the observed early-time properties in this TDE are not unique to this system, then other TDEs may also be X-ray bright at early times and become X-ray faint upon being veiled by debris launched shortly after the onset of circularisation.
Auteurs: A. Malyali, A. Rau, C. Bonnerot, A. J. Goodwin, Z. Liu, G. E. Anderson, J. Brink, D. A. H. Buckley, A. Merloni, J. C. A. Miller-Jones, I. Grotova, A. Kawka
Dernière mise à jour: 2023-09-28 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.16336
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.16336
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
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- https://heasarc.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/Tools/w3pimms/w3pimms.pl
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- https://johannesbuchner.github.io/UltraNest/
- https://www.wis-tns.org/astronotes/astronote/2021-24
- https://www.legacysurvey.org/viewer-dev/?ra=197.56285&dec=44.72201&layer=ls-dr10&zoom=16
- https://ror.org/05qajvd42
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- https://irsa.ipac.caltech.edu/Missions/ztf.html
- https://atoa.atnf.csiro.au/
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