Astronomii au urmărit o explozie cosmică masivă de acum 12 miliarde de ani. „Acesta este cel mai îndepărtat eveniment în care putem vedea direct lumina scăpând din jurul stelelor”

Astronomii au urmărit o explozie cosmică masivă de acum 12 miliarde de ani. Aceștia au folosit o nouă și încă misterioasă clasă de explozii cosmice pentru a înțelege mai bine ciclul de viață și moarte al stelelor din Universul îndepărtat.

Este vorba despre exploziile numite Fast X-ray Transients (FXT), descoperite recent, care durează doar câteva minute. Originea lor a rămas până acum învăluită în mister. Cu ajutorul Telescopului Spațial Einstein Probe, cu raze X, cercetătorii au reușit să urmărească o explozie cosmică masivă, denumită EP240315A, până la sursa sa, după ce lumina ei a călătorit spre Pământ timp de 12 miliarde de ani.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

„Știam de existența acestor explozii de ceva vreme, dar abia acum, datorită misiunii Einstein Probe, putem să le localizăm aproape în timp real”, a explicat Peter Jonker, cercetător la Universitatea Radboud (Țările de Jos). FXT-urile au loc în galaxii aflate la miliarde de ani-lumină și pot dura de la câteva secunde până la câteva ore, ceea ce le face greu de studiat în detaliu. Totuși, oamenii de știință bănuiesc că ele apar atunci când stelele masive explodează ca supernove și se prăbușesc, lăsând în urmă găuri negre.

„Acest eveniment este deosebit de interesant deoarece până recent descoperiserăm doar câteva FXT-uri, toate găsite în arhive vechi de observații. În momentul în care erau identificate, era deja prea târziu pentru a le observa în alte lungimi de undă și a afla mai multe despre cauza lor”, a spus Samantha Oates, cercetătoare la Universitatea din Lancaster (Anglia).

Ce au aflat oamenii de știință după ce au urmărit o explozie cosmică masivă de acum 12 miliarde de ani?

Pentru a studia mai bine EP240315A, echipa a folosit rețeaua de telescoape optice ATLAS, telescopul VLT (Very Large Telescope) din Chile și Gran Telescopio Canarias din Spania.

„Observațiile arată că explozia a avut loc atunci când Universul avea mai puțin de 10% din vârsta actuală, lumina acesteia a călătorit spre noi timp de 12 miliarde de ani. Combinația dintre distanță și luminozitate înseamnă că în doar câteva secunde această explozie a eliberat mai multă energie decât va produce Soarele pe parcursul întregii sale vieți”, a spus Andrew Levan, de la Universitatea Radboud.

Puterea extremă a FXT-urilor, precum și datele obținute din exploziile de radiație gamma (GRB), sugerează că cele două fenomene sunt uneori legate. GRB-urile sunt cele mai violente și puternice explozii cunoscute din Univers, rezultate din moartea stelelor masive și formarea găurilor negre. Spre deosebire de FXT-uri, GRB-urile sunt studiate de aproape jumătate de secol, notează Space.com.

„O întrebare importantă este dacă toate FXT-urile provin din sisteme de tip GRB sau dacă există o diversitate mult mai mare. Studiul nostru arată că multe dintre ele ar putea fi explozii gamma, dar cu siguranță mai avem mult de descoperit”, a adăugat Jonker. Analizând datele VLT despre EP240315A, cercetătorii au observat că sursa exploziei era înconjurată de foarte puțin material și, în special, era aproape lipsită de hidrogen.

Măiestria lui Einstein Probe

Hidrogenul absoarbe lumina ultravioletă și o împiedică să se propage prin cosmos. În urmă cu 12 miliarde de ani, când a avut loc acest FXT (aproximativ 1,8 miliarde de ani după Big Bang), hidrogenul era ionizat de radiațiile ultraviolete.

„Observațiile noastre arată că aproximativ 10% din lumina ultravioletă emisă de galaxia gazdă a FXT-ului reușea să scape și să ionizeze Universul. Acesta este cel mai îndepărtat eveniment la care putem observa direct lumina scăpând din jurul stelelor. Galaxii de acest tip sunt, probabil, foarte importante pentru procesul de reionizare”, a spus Andrea Saccardi, cercetător la CEA Saclay (Franța).

FXT-ul EP240315A a fost unul dintre primele evenimente detectate de telescopul Einstein Probe, lansat pe 9 ianuarie 2024.

„În anul scurs de atunci, am descoperit și studiat alte 20 de astfel de explozii. FXT-urile își confirmă potențialul de a oferi o nouă cale de a explora atât moartea stelelor, cât și Universul timpuriu”, a adăugat Levan. Oates a subliniat că aceste rezultate demonstrează cât de revoluționar este Einstein Probe în detectarea și studierea FXT-urilor.

„Einstein Probe a deschis o nouă fereastră spre Univers, permițându-ne să investigăm originea acestor fenomene tranzitorii de raze X și să înțelegem mai bine comportamentul legat de moartea stelelor masive”, a concluzionat ea.

Cercetarea a fost publicată în revista Nature Astronomy.

Vă recomandăm să citiți și:

„Urmașul lui Concorde”: Avionul supersonic silențios X-59, tot mai aproape de primul zbor

Un obiect fantomatic care orbitează în jurul Căii Lactee i-a uimit pe astronomi

Telescopul James Webb a descoperit 300 de obiecte misterioase în Universul îndepărtat

Cercetătorii sunt derutați de un „mineral extraterestru” care se comportă într-un mod ciudat atunci când este încălzit