L'évolution UV de iPTF16fnl telle que révélée par les spectres HST/STIS et la photométrie Swift. Les spectres ont été lissés avec un wagon couvert de 5 pixels et mis à l'échelle par un facteur constant pour correspondre au mieux à la photométrie Swift pour faciliter la comparaison. Les lignes pointillées montrent que notre corps noir s'adapte aux flux Swift soustraits par l'hôte. Les transitions atomiques importantes sont marquées par des lignes pointillées verticales. La fine ligne grise montre notre estimation du spectre UV de l'hôte sur la base du modèle SED. Crédit : Brown et al., 2017.
(Phys.org)—Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Jonathan S. Brown de l'Ohio State University à Columbus, Ohio, a étudié l'évolution spectroscopique ultraviolette d'un événement de perturbation de marée (TDE) de faible luminosité à proximité connu sous le nom d'iPTF16fnl. Les résultats de cette étude, publié le 7 avril sur arXiv.org., offrent de nouveaux indices sur la nature de ce TDE.
Le TDE se produit lorsqu'une étoile passe suffisamment près d'un trou noir supermassif et est séparée par les forces de marée du trou noir, provoquant le processus de perturbation. Ces débris stellaires perturbés par les marées tombent ensuite sur le trou noir et le rayonnement émerge de la région la plus interne des débris d'accrétion, ce qui indique la présence d'un TDE.
Les TDE servent de sondes inestimables de la physique de la gravité et de l'accrétion fortes, apporter des réponses sur la formation et l'évolution des trous noirs supermassifs. Alors que la plupart de ces événements sont découverts dans des levés optiques transitoires, les observations ultraviolettes offrent l'occasion d'en apprendre beaucoup plus sur la cinématique et la structure d'ionisation des débris stellaires perturbés par les marées.
iPTF16fnl a été découvert le 26 août, 2016 comme un transitoire cohérent avec le centre de la galaxie Mrk 0950. Ce transitoire a ensuite été classé comme une évolution rapide, TDE basse luminosité, situé à environ 220 millions d'années-lumière. C'est le TDE le plus proche trouvé jusqu'à présent et la masse de son trou noir est estimée à pas plus de 5,5 millions de masses solaires.
En raison de la proximité d'iPTF16fnl avec la Terre, Brown et ses collègues ont décidé de lancer une campagne d'observation de suivi afin d'étudier cet événement en détail. Ces observations ont été menées à l'aide du spectrographe d'imagerie du télescope spatial (STIS) du télescope spatial Hubble (HST) et du télescope ultraviolet/optique (UVOT) à bord du vaisseau spatial Swift de la NASA. Les chercheurs ont également utilisé plusieurs observatoires au sol afin d'effectuer un suivi photométrique et spectroscopique de cet événement. Tous ces instruments ont permis à l'équipe d'observer spectroscopiquement l'évolution temporelle d'un TDE en lumière ultraviolette pour la première fois.
"Nous avons présenté pour la première fois l'évolution spectroscopique UV d'un TDE à partir des données HST/STIS, " L'équipe de Brown a écrit dans un document de recherche disponible sur arXiv.org.
Les résultats montrent que la forme et le décalage de vitesse de l'émission ultraviolette large dans iPTF16fnl et les caractéristiques d'absorption évoluent avec le temps.
"Il y a une évolution significative de la forme et de la longueur d'onde centrale des profils de raies au cours de nos observations, de telle sorte qu'au début, les lignes sont larges et décalées vers le rouge, tandis que plus tard, les raies sont nettement plus étroites et culminent près des longueurs d'onde de leurs transitions atomiques correspondantes, ", lit-on dans le journal.
Les chercheurs ont découvert que les spectres ultraviolets de l'iPTF16fnl ressemblent étroitement à ceux de l'ASASSN-14li (autre TDE proche) et des quasars riches en azote. En ce qui concerne les spectres optiques de l'iPTF16fnl, les résultats indiquent qu'ils ressemblent à ceux de plusieurs autres TDE découverts optiquement.
"Les caractéristiques d'émission dominantes ressemblent étroitement à celles observées dans les spectres UV du TDE ASASSN-14li et sont également similaires à celles des quasars riches en N, " ont écrit les auteurs.
Toutes les données obtenues par divers télescopes spatiaux et terrestres ont permis aux scientifiques de conclure que iPTF16fnl est sublumineux et évolue plus rapidement que les autres TDE détectés optiquement.
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