Astrónomos revelan la mayor explosión cósmica jamás vista

Un equipo de astrónomos dirigido por la Universidad de Southampton ha descubierto la mayor explosión cósmica jamás vista.

La explosión es más de diez veces más brillante que cualquier supernova conocida (estrella en explosión) y tres veces más brillante que el evento de interrupción de marea más brillante, donde una estrella cae en un agujero negro supermasivo.

La explosión, conocida como AT2021lwx, ha durado actualmente más de tres años, en comparación con la mayoría de las supernovas, que solo son visiblemente brillantes durante unos meses. Tuvo lugar a casi 8 mil millones de años luz de distancia, cuando el universo tenía alrededor de 6 mil millones de años, y todavía está siendo detectado por una red de telescopios.

Los investigadores creen que la explosión es el resultado de una gran nube de gas, posiblemente miles de veces más grande que nuestro sol, que ha sido interrumpida violentamente por un agujero negro supermasivo. Los fragmentos de la nube serían tragados, enviando ondas de choque a través de sus restos, así como a una gran «rosquilla» polvorienta que rodea el agujero negro. Este tipo de eventos son muy raros y nada de esta escala se ha visto antes.

El año pasado, los astrónomos presenciaron la explosión más brillante registrada: un estallido de rayos gamma conocido como GRB 221009A. Si bien esto fue más brillante que el AT2021lwx, duró solo una fracción del tiempo, lo que significa que la energía total liberada por la explosión del AT2021lwx es mucho mayor.

Los resultados de la investigación han sido publicados hoy en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

Descubrimiento

AT2021lwx fue detectado por primera vez en 2020 por la instalación transitoria Zwicky en California, y posteriormente recogido por el Sistema de última alerta de impacto terrestre de asteroides (ATLAS) con sede en Hawái. Estas instalaciones examinan el cielo nocturno para detectar objetos transitorios que cambian rápidamente de brillo, lo que indica eventos cósmicos como supernovas, así como para encontrar asteroides y cometas. Hasta ahora se desconocía la magnitud de la explosión.

«Nos encontramos con esto por casualidad, ya que nuestro algoritmo de búsqueda lo señaló cuando buscábamos un tipo de supernova», dice el Dr. Philip Wiseman, investigador de la Universidad de Southampton, quien dirigió la investigación. «La mayoría de las supernovas y los eventos de interrupción de las mareas solo duran un par de meses antes de desvanecerse. Que algo sea brillante durante más de dos años fue inmediatamente muy inusual».

El equipo investigó más a fondo el objeto con varios telescopios diferentes: el Telescopio Neil Gehrels Swift (una colaboración entre la NASA, el Reino Unido e Italia), el Telescopio de Nueva Tecnología (operado por el Observatorio Europeo Austral) en Chile y el Gran Telescopio Canarias en La Palma, España.

Midiendo la explosión

Al analizar el espectro de la luz, dividirlo en diferentes longitudes de onda y medir las diferentes características de absorción y emisión del espectro, el equipo pudo medir la distancia al objeto.

«Una vez que conoce la distancia al objeto y qué tan brillante nos parece, puede calcular el brillo del objeto en su origen. Una vez que realizamos esos cálculos, nos dimos cuenta de que es extremadamente brillante», dice el profesor Sebastian Hönig de la Universidad de Southampton, coautor de la investigación.

Las únicas cosas en el universo que son tan brillantes como AT2021lwx son los cuásares: agujeros negros supermasivos con un flujo constante de gas que cae sobre ellos a alta velocidad.

El profesor Mark Sullivan, también de la Universidad de Southampton y otro coautor del artículo, explica: «Con un cuásar, vemos que el brillo parpadea hacia arriba y hacia abajo con el tiempo. Pero mirando hacia atrás durante una década, no hubo detección de AT2021lwx, luego, de repente, aparece con el brillo de las cosas más brillantes del universo, lo cual no tiene precedentes».

¿Qué causó la explosión?

Hay diferentes teorías sobre lo que podría haber causado tal explosión, pero el equipo dirigido por Southampton cree que la explicación más factible es una nube extremadamente grande de gas (principalmente hidrógeno) o polvo que se ha desviado de su órbita alrededor del agujero negro. y ha sido enviado volando.

El equipo ahora se propone recopilar más datos sobre la explosión, midiendo diferentes longitudes de onda, incluidos los rayos X que podrían revelar la superficie y la temperatura del objeto, y qué procesos subyacentes están teniendo lugar. También llevarán a cabo simulaciones computacionales mejoradas para probar si coinciden con su teoría de la causa de la explosión.

El Dr. Philip Wiseman agregó: «Con las nuevas instalaciones, como el Legacy Survey of Space and Time del Observatorio Vera Rubin, que estará en línea en los próximos años, esperamos descubrir más eventos como este y aprender más sobre ellos. Podría ser que estos eventos, aunque extremadamente raros, son tan energéticos que son procesos clave de cómo los centros de las galaxias cambian con el tiempo».