Un equipo internacional de astrónomos, liderado pola Universidade de Southampton e coa participación do Instituto de Ciencias do Espazo (ICE-CSIC), descubriu a explosión cósmica máis duradeira xamais observada, tal como presentan nun artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Esta explosión estelar é máis de 10 veces máis brillante que ningunha outra supernova coñecida (explosión estelar) e tres veces máis brillante que o evento de disrupción de marea, cando unha estrela cae dentro dun buraco negro supermasivo. Tivo lugar a unha distancia aproximada de 8.000 millóns de anos luz, cando o universo tiña uns 6.000 millóns de anos, e aínda está a ser detectada por unha rede de telescopios.
Produciuse a unha distancia aproximada de 8.000 millóns de anos luz, cando o universo tiña uns 6.000 millóns de anos
O equipo cre que a explosión é resultado dunha gran nube de gas, posiblemente miles de veces máis grande que o noso Sol, que foi esnaquizada violentamente por un buraco negro supermasivo. Os fragmentos da nube serían consumidos, enviando ondas de choque a través dos seus restos. Este tipo de eventos son excepcionais e ata o de agora non se observou ningún deste calibre.
O ano pasado, o equipo presenciou a explosión máis brillante xamais rexistrada: un estalido de raios gamma coñecido como GRB 221009A. Aínda que este foi máis brillante que o evento AT2021lwx, durou só unha fracción do tempo, o que significa que a enerxía total liberada pola explosión do AT2021lwx é moito maior. “É realmente impactante cando atopas un evento transitorio, comprobas o seu brillo e daste conta de que é unha orde de magnitude máis brillante que calquera outra supernova”, comenta Lluís Galbany, investigador do Instituto de Ciencias do Espazo (ICE-CSIC) e membro do Instituto de Estudos Espaciais de Cataluña (IEEC). “Cando os nosos colaboradores nos comunicaron a existencia deste evento transitorio, rapidamente preparamos unha proposta de resposta rápida para observalo co Gran Telescopio Canarias”, engade.
Detectada grazas a unha rede de telescopios
AT2021lwx foi detectada por primeira vez en 2020 pola Zwicky Transient Facility en California e posteriormente recollida polo Sistema de última alerta de impacto terrestre de asteroides (ATLAS, pola súa sigla en inglés), con sede en Hawai. Estas instalacións examinan o ceo nocturno para detectar obxectos transitorios que cambian rapidamente de brillo, o que leva a detectar eventos cósmicos como supernovas, así como asteroides e cometas. Ata o de agora, descoñecíase a magnitude da explosión.
“Atopámonos con isto por casualidade, xa que o noso algoritmo de procura sinalouno cando buscabamos un tipo de supernova”, destaca Philip Wiseman, investigador da Universidade de Southampton e líder da investigación. “A maioría das supernovas e eventos de disrupción de marea só duran un par de meses antes de desaparecer. Que algo sexa brillante durante máis de dous anos é moi inusual”, engade. O equipo investigou máis a fondo o obxecto con varios telescopios diferentes: o Telescopio Neil Gehrels Swift (unha colaboración entre a NASA, Reino Unido e Italia), o New Technology Telescope (operado polo Observatorio Europeo Austral) en Chile e o Gran Telescopio Canarias na Palma, España.
“Dada a singularidade deste evento, observámolo en diferentes lonxitudes de onda co obxectivo de comprender a súa natureza. En particular, a nosa proposta ao Gran Telescopio Canarias (GTC) permitiunos observar a presenza e ausencia de diferentes liñas espectrais e comparalas coas doutros eventos transitorios coñecidos para comprender mellor os procesos físicos detrás desta fonte brillante”, apunta Tomás E. Müller Bravo, investigador posdoutoral do ICE-CSIC e do IEEC, e Investigador Principal da proposta ao GTC.
Medindo a distancia á explosión
Ao analizar o espectro da luz, dividilo en diferentes lonxitudes de onda e medir as diferentes características de absorción e emisión do espectro, o equipo puido medir a distancia ao obxecto. As únicas cousas no universo que son tan brillantes como AT2021lwx son os cuásares, buracos negros supermasivos cun fluxo constante de gas que cae sobre eles a alta velocidade.
O investigador Mark Sullivan, da Universidade de Southampton e coautor do artigo, explica: “Cun cuásar, vemos que o brillo sobe e baixa co tempo. Pero mirando cara a atrás, durante máis dunha década non houbo detección (do evento) AT2021lwx. Máis adiante, de súpeto, aparece co brillo dos obxectos máis brillantes do universo, o cal non ten precedentes”.
“Cando descobres un evento transitorio con propiedades diferentes ás que te afás a monitorizar, a túa primeira reacción é tratar de explicar que eventos poden producilos e como. Como consecuencia, aparecen múltiples alternativas, pero moi poucas poden describir as túas observacións”, sinala Claudia Gutiérrez, investigadora podoutoral do ICE-CSIC. “Isto é o que pasou con este evento”, engade.
Que causou a explosión?
Hai diferentes teorías sobre o que podería causar tal explosión, pero o equipo considera que a explicación máis factible é que unha nube extremadamente grande de gas (principalmente hidróxeno) ou po que se desviou da súa órbita ao redor do buraco negro e foi atrapada por este.
O equipo agora proponse recompilar máis datos sobre a explosión, medindo diferentes lonxitudes de onda, incluídos os raios X, que poderían revelar a superficie e a temperatura do obxecto, así como outros procesos subxacentes. Tamén levarán a cabo simulacións computacionais melloradas para comprobar se coinciden coa súa teoría da causa da explosión. “Con novas instalacións, como o Legacy Survey of Space and Estafe (LSST) do Observatorio Beira Rubin, que estará en funcionamento nos próximos anos, esperamos descubrir máis eventos coma este e aprender máis sobre eles. Podería ser que estes eventos, aínda que extremadamente excepcionais, sexan tan enerxéticos que sexan procesos clave sobre como cambian co tempo os centros das galaxias”, conclúe Wiseman.
Referencia: Multiwavelength observations of the extraordinary accretion event AT2021lwx (Publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
