Astronomii au descoperit cele mai mari explozii de la Big Bang încoace

Un nou tip de explozie uriașă în spațiu, nemaivăzut până acum – cele mai mari „bubuituri” de la Big Bang încoace – a fost observat accidental de telescopul spațial Gaia.

Din inima galaxiilor îndepărtate, telescopul care cartografiază cerul a înregistrat creșteri bruște și extreme de luminozitate – erupții colosale de lumină care au persistat mult mai mult decât orice astfel de fenomene cunoscute anterior.

• Albert Einstein a avut dreptate: Timpul se scurge mai repede pe planeta Marte!
• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?

S-a calculat că aceste explozii eliberează la fel de multă energie cât 100 de Sori pe întreaga lor durată de viață combinată. Analiza luminii a dezvăluit ceva în același timp nou și familiar: stele distruse de găuri negre, dar la o scară nemaiîntâlnită până acum.

Fiecare stea era una masivă, de cel puțin trei ori mai grea decât Soarele, iar fiecare gaură neagră era un monstru supermasiv ascuns în centrul galaxiei-gazdă a stelei.

Astfel de evenimente sunt cunoscute ca evenimente de disrupție tidală (TDE). Astrofizicienii au botezat noile fenomene „tranziții nucleare extreme”– sau ENT-uri.

„Observăm stele distruse în TDE-uri de peste un deceniu, dar aceste ENT-uri sunt altceva – ating luminozități de aproape 10 ori mai mari decât ceea ce vedem de obicei”, spune astrofizicianul Jason Hinkle de la Institutul de Astronomie al Universității din Hawaiʻi.

De aproape 10 ori mai luminoase decât ceea ce vedem de obicei

„ENT-urile nu doar că sunt mult mai luminoase decât TDE-urile obișnuite, dar rămân vizibile ani întregi, depășind cu mult energia chiar și a celor mai strălucitoare supernove cunoscute.”

Termenul destul de blând „disrupție tidală” descrie ce face gravitația unei găuri negre unui obiect care se apropie prea mult. La un moment dat, forța gravitațională exterioară depășește gravitația care ține obiectul unit, iar acesta este sfâșiat într-o explozie de lumină, înainte de a fi absorbit, cel puțin parțial, dincolo de orizontul evenimentelor.

Astronomii au observat deja numeroase TDE-uri și știu, în linii mari, cum se desfășoară. De obicei, se observă o luminozitate bruscă într-o galaxie îndepărtată, cu o curbă a luminii care urcă rapid la un vârf și apoi scade treptat în decurs de săptămâni sau luni. Această lumină este analizată pentru a determina masele relative ale obiectelor implicate.

Gaia este un telescop spațial al cărui scop principal era cartografierea tridimensională a Căii Lactee. A petrecut mult timp observând cerul pentru a obține măsurători precise ale poziției stelelor. Însă, uneori, a depășit limitele misiunii sale.

Cele mai mari „bubuituri” de la Big Bang încoace

Examinând datele de la Gaia, Hinkle și colegii săi au descoperit două evenimente ciudate: Gaia16aaw (înregistrat în 2016) și Gaia18cdj (capturat în 2018). Ambele erau foarte asemănătoare cu un eveniment observat de Zwicky Transient Facility în 2020. Datorită forței incredibile a acestuia și denumirii formale „ZTF20abrbeie”, astronomii l-au poreclit „Scary Barbie”.

Hinkle și echipa lui au stabilit că Gaia16aaw și Gaia18cdj sunt același tip de fenomen ca Scary Barbie și au încercat să descopere cauza lor. Au exclus supernovele – pentru că evenimentele erau de cel puțin două ori mai puternice decât orice altă explozie similară cunoscută, iar supernovele au o limită superioară de luminozitate.

O supernovă, explică echipa, eliberează de obicei la fel de multă lumină cât va emite Soarele în 10 miliarde de ani. În schimb, un ENT produce lumina a 100 de sori pe toată durata lor de viață combinat, scrie ScienceAlert.

Proprietățile ENT-urilor s-au dovedit a fi în concordanță cu TDE-urile – doar la o scară colosală. Asta include cantitatea de energie emisă și forma curbei de lumină, de la intensificare până la stingere.

O piesă fascinantă în puzzle-ul găurilor negre

ENT-urile sunt extrem de rare – de aproximativ 10 milioane de ori mai rare decât supernovele – dar oferă o piesă fascinantă în puzzle-ul găurilor negre.

Găurile negre supermasive sunt de milioane sau miliarde de ori mai masive decât Soarele, iar modul în care cresc rămâne un mister. ENT-urile ar putea fi unul dintre mecanismele prin care acești monștri cosmici își cresc masa.

„ENT-urile ne oferă un instrument nou, valoros, pentru a studia găurile negre masive din galaxiile îndepărtate. Pentru că sunt atât de strălucitoare, le putem vedea la distanțe cosmice uriașe – iar în astronomie, a privi departe înseamnă a privi înapoi în timp”, spune astrofizicianul Benjamin Shappee de la IfA.

Studiul a fost publicat în revista Science Advances.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Oamenii de știință raportează prima observație a unei explozii de raze gamma provocată de un fulger

Cele mai puternice explozii cosmice dezvăluie că cea mai mare structură din Univers este chiar mai mare decât se credea

Cele mai puternice explozii din Univers ar putea dezvălui de unde provine aurul

De la coliziuni, la canibalism stelar: Astronomii au observat diversitatea exploziilor stelelor pitice albe