Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Física # Astrofísica das Galáxias

A Brilhante Flutuação de Mrk 1018

Descubra o drama cósmico de Mrk 1018, uma estrela com mudanças de brilho malucas.

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 min ler


Mrk 1018: Um Espetáculo Mrk 1018: Um Espetáculo Cósmico luminosidade de Mrk 1018. Veja as mudanças fascinantes na
Índice

Imagina uma novela cósmica gigante. Em um dos episódios mais empolgantes, conhecemos uma estrela chamada Mrk 1018, que tem mudado de humor como se não houvesse amanhã. Essa estrela faz parte de um grupo chamado Núcleos Galácticos Ativos (AGNs), que são tipo os roqueiros brilhantes e chamativos do universo, brilhando intensamente enquanto materiais caem nela. Elas iluminam o céu com a energia que produzem ao devorar matéria.

Mas o Mrk 1018 não é uma estrela qualquer; ele é um AGN de aparência mutante. Isso significa que, de repente, pode mostrar novos truques, como acender e apagar suas luzes, sendo um verdadeiro showstopper. E aí, o que tá rolando por trás desse drama estelar? Vamos dar uma volta pelos recentes espetáculos do Mrk 1018, onde a ciência encontra o inesperado.

O Cenário: O que é o Mrk 1018?

O Mrk 1018 mora em uma galáxia que fica a cerca de 45 milhões de anos-luz de distância. Um nome modesto para uma superestrela cósmica. O que é fascinante é que ele tem sido observado mudando sua aparência ao longo dos anos. No começo, ele tinha linhas de emissão largas, que são como a voz da estrela projetando seu Brilho. Depois, ele ficou mais quieto e passou por uma fase em que essas linhas sumiram, deixando os observadores coçando a cabeça de confusão.

O Enredo Aprofunda: Observando as Mudanças

Para quem gosta de acompanhar essas coisas, o Mrk 1018 passou por sete temporadas de observação de perto. Imagina isso como um reality show onde os cientistas assistem cada movimento. Eles anotavam quão brilhante ele brilhava e como sua voz mudava.

Em torno de 2020, rolou algo dramático. O Mrk 1018 passou por uma transformação em ciclo completo em apenas um ano, quase como um personagem de telenovela que de repente tem uma mudança de coração. Essa mudança estava ligada ao que os cientistas acham que pode ser uma explosão do núcleo da estrela, uma onda de energia que fez ela brilhar mais que um diamante no céu noturno.

Uma Montanha-Russa de Brilho

Ao longo dos anos, o brilho do Mrk 1018 flutuou muito, variando impressionantes 1000 vezes. Igual a como uma pessoa pode se sentir bem um dia e mal no outro, o nível de energia do Mrk 1018 parecia estar numa montanha-russa.

Durante seus momentos mais brilhantes, ele alcançou um brilho máximo frequentemente associado a um fenômeno cósmico chamado limite de Eddington, uma espécie de limite superior de quanto luz pode ser emitida com base na massa do buraco negro no seu coração.

O Disco de Acreção: O Funcionamento Interno da Estrela

O coração do Mrk 1018 é seu disco de acreção. Essa é a massa giratória de gás e poeira que alimenta o buraco negro. Pense nisso como um buffet cósmico onde o buraco negro é o cliente faminto. À medida que a matéria cai, ela esquenta, fazendo a estrela brilhar intensamente.

Os cientistas acreditam que o equilíbrio entre as partes internas e externas desse disco pode causar as mudanças que observamos. Se a parte externa estiver estável e a interna se tornar caótica, podemos ver flutuações extremas no brilho. É como um chefe que de repente decide flambar seu prato para impressionar os convidados.

Um Novo Personagem: A Região de Largura de Linha

Perto do disco de acreção tem outra característica fascinante chamada região de largura de linha (BLR). É aqui que as linhas de emissão largas se originam. O gás nessa área é agitado, emitindo luz enquanto orbita o buraco negro. O comportamento dessas linhas largas pode dizer muito aos cientistas sobre o que tá rolando com a estrela.

Conforme o Mrk 1018 mudou de um estado sonolento para um ativo, os cientistas notaram que a BLR também estava fazendo algum barulho. As linhas largas mudaram de forma, passando de picos simples para picos duplos que pareciam um dueto cósmico. Isso foi uma indicação clara de que a dinâmica dentro do Mrk 1018 estava em mudança.

Hora de Brilhar: O Explosão Glaring

Durante a explosão em 2020, o Mrk 1018 rugiu de volta à vida. Ele iluminou o céu e deslumbrava os observadores com seu brilho. Esse momento foi tão brilhante que chamou a atenção de vários telescópios, como uma celebridade em uma estreia de Hollywood.

O evento mostrou como os processos de energia dentro do Mrk 1018 poderiam mudar de uma hora pra outra, adicionando mais vibração à sua já colorida história.

O Papel do Rácio de Eddington: O Fator de Reflexo

Uma das estrelas científicas da história é o rácio de Eddington. Esse é o jeito que os astrônomos medem quanto material tá caindo no buraco negro em comparação a quanto energia é emitida. Um rácio de Eddington alto significa que o buraco negro tá numa frenesi de alimentação, enquanto um baixo indica que ele tá na paz.

Ao longo das observações, o rácio de Eddington do Mrk 1018 mostrou altos e baixos significativos. Essa montanha-russa de rácios de Eddington é um jogador chave pra entender as transições que o Mrk 1018 passou.

A Bumpiness da Estrada Cósmica: Variabilidade no Brilho

A variabilidade de brilho que o Mrk 1018 experimentou não é só resultado de uma festa de jantar de buraco negro chique. Isso também dá pistas sobre como a matéria no disco de acreção se comporta. Quando o buraco negro fica mais ativo, as mudanças no brilho se tornam mais pronunciadas.

Essa variabilidade é como os altos e baixos de uma música pop, onde o refrão atinge notas altas e os versos mais calmos diminuem a energia. Esse padrão dá aos cientistas um vislumbre da natureza caótica da alimentação de buracos negros.

Olhando Mais Fundo: Os Segredos da Região de Largura de Linha

Enquanto os cientistas examinavam de perto a região de largura de linha do Mrk 1018, eles encontraram mais segredos esperando pra ser descobertos. O decremento de Balmer, uma razão que indica certas características da luz emitida, variou ao longo das observações.

Às vezes, aumentou drasticamente, enquanto em outros momentos, caiu bastante. A relação entre o brilho e as linhas de emissão é como um quebra-cabeça onde cada peça importa.

A Transição em Ciclo Completo: A Transformação do Mrk 1018

A revelação mais impressionante foi que o Mrk 1018 passou por uma transição em ciclo completo, mudando de um tipo de AGN para outro em menos de um ano. Esse evento é um momento emocionante na história, mostrando as dramáticas mudanças de personalidade da estrela.

Essa transição revelou que a composição do Mrk 1018 é sensível à atividade ao seu redor. A relação entre seu brilho e tipo só foi reconhecida após monitorá-lo de perto por várias temporadas.

Outros Jogadores no Jogo Cósmico

É importante notar que o Mrk 1018 não está sozinho nessa dança cósmica. Existem outros AGNs que mostram comportamentos semelhantes. Porém, cada um tem suas peculiaridades que o tornam diferente dos outros.

Por exemplo, em comparação com outros AGNs como 1ES 1927+654, que teve um surto repentino ligado a um evento de interrupção de maré (TDE), a variabilidade do Mrk 1018 parecia vir em grande parte de suas próprias dinâmicas de acreção. Isso destaca como diferentes mecanismos podem levar a fenômenos semelhantes no universo.

Conclusão: Uma História Cósmica Continua

A jornada do Mrk 1018 ilustra um conto cósmico emocionante onde mudanças tumultuadas, explosões chamativas e profundidades ocultas se combinam para criar um espetáculo digno de um roteiro de Hollywood.

Por meio de observações cuidadosas, os cientistas estão juntando os mistérios por trás do Mrk 1018. À medida que novas tecnologias e telescópios continuam a surgir, podemos esperar capítulos ainda mais emocionantes nessa história em evolução.

A grande lição é que o universo é cheio de surpresas. Justo quando você acha que entendeu um personagem cósmico, ele apaga as luzes, só pra voltar com ainda mais brilho. O Mrk 1018 é a prova de que no vasto palco cósmico, espetáculos intrigantes aguardam em cada esquina.

Fonte original

Título: A Short-lived Rejuvenation during the Decades-long Changing-look Transition in the Nucleus of Mrk 1018

Resumo: 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 atualização: 2024-11-28 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.18917

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18917

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Mais de autores

Artigos semelhantes