Imágenes de una catástrofe cósmica ultra rara resuelven un misterio de larga data

El año pasado, los astrónomos descubrieron el transitorio óptico azul rápido luminoso (LFBOT) más brillante jamás observado. Los científicos no han logrado comprender completamente este tipo de evento durante mucho tiempo, un destello azul inusualmente brillante que se desvanece rápidamente. Sin embargo, un nuevo análisis de la explosión más brillante del año pasado ha revelado información clave sobre el evento, y los científicos ahora creen que las explosiones cósmicas azules fueron causadas por agujeros negros que chocaban contra compañeros cósmicos masivos como las estrellas.

laboratorio negro describir El LFBOT se considera “uno de los fenómenos cósmicos más desconcertantes descubiertos en las últimas décadas”, y añade que hasta la fecha sólo se han descubierto una docena de eventos de este tipo. Los astrónomos han debatido durante mucho tiempo si los LFBOT son un tipo único de supernova o si son causados ​​por gas interestelar que cae en un agujero negro.

Sin embargo, el análisis del LFBOT ultrabrillante del año pasado, conocido como AT 2024wpp, muestra que ambas teorías principales son incorrectas. uno Equipo de investigación de la Universidad de California en Berkeley analizó AT 2024wpp y determinó que este evento, y posiblemente otros LFBOT, fueron causados ​​por “una perturbación extrema de las mareas, en la que un agujero negro de hasta 100 veces la masa del Sol destrozó por completo a su enorme compañero estelar en cuestión de días”.

El año pasado, varias cámaras de telescopios capturaron destellos de luz azul causados ​​por un evento cósmico extremo en el que un agujero negro destrozó una estrella.

LFBOT es un evento increíblemente poderoso. Son visibles a grandes distancias, hasta miles de millones de años luz, y producen luz de alta energía que va desde la luz azul visible hasta la ultravioleta y los rayos X. Basándose en la luz emitida por AT 2024wpp, los científicos determinaron que no podía ser una supernova. LFBOT emite aproximadamente 100 veces la luz producida por las supernovas.

Las observaciones con el telescopio Gemini Sur mostraron evidencia de “cantidades excesivas de luz infrarroja cercana emitida por la fuente”. Esta es sólo la segunda vez que los científicos observan este fenómeno.

“Estas explosiones irradian tanta energía que no pueden ser impulsadas por explosiones estelares de colapso del núcleo ni por ningún otro tipo de explosión estelar normal”, dijo Natalie LeBaron, estudiante graduada de UC Berkeley y autora principal del nuevo estudio. trabajo de investigación Sobre los datos de Géminis. “El mensaje principal de AT 2024wpp es que los modelos con los que empezamos estaban equivocados. Definitivamente era más que una simple estrella en explosión”.

LeBaron y otros investigadores especulan que la luz de alta energía es producida por una relación cósmica parásita a lo largo de los años. Un agujero negro en un sistema binario succiona material de su estrella compañera “durante un largo período de tiempo”, aunque la estrella todavía está demasiado lejos para tragarlo. En algún momento, la estrella compañera finalmente se acercó demasiado.

“Luego, cuando el compañero finalmente se acerca demasiado y se rompe, el nuevo material es arrastrado hacia el disco de acreción giratorio y golpea el material existente, produciendo rayos X, luz ultravioleta y azul. La mayor parte del gas del compañero eventualmente también gira hacia los polos del agujero negro, donde es expulsado en forma de chorros de material. El equipo calculó que estos chorros viajan a aproximadamente el 40% de la velocidad de la luz, produciendo ondas de radio cuando se encuentran con el gas natural circundante”, dijo Noirlab.

Gemini South es una de la serie más grande de telescopios utilizados para medir la longitud de onda de la luz emitida por LFBOT. Los telescopios de rayos X utilizados para recopilar datos incluyen el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Swift-XRT y el Conjunto de telescopios espectroscópicos nucleares (NuSTAR). También se utilizaron radiotelescopios como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Australian Compact Telescope Array (ATCA) de CSIRO. También se utilizaron el telescopio óptico/ultravioleta (UVOT) del Observatorio Neil Gurls Swift de la NASA y telescopios ópticos terrestres. La imagen compuesta final también incluye imágenes del Telescopio Espacial Hubble.

Los científicos estiman que la estrella destrozada, que tiene aproximadamente 10 veces la masa del Sol, puede ser una estrella Wolf-Rayet, una estrella en evolución muy caliente que ha consumido la mayor parte de su hidrógeno.

“Esto podría explicar las débiles emisiones de hidrógeno del AT 2024wpp”, concluyó NoirLab.

Fuente de la imagen: Observatorio Internacional Gemini/CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA/NASA/ESA/Hubble/Swift/CXC/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO). Procesamiento de imágenes: Procesamiento de imágenes: J. Miller & M. Rodriguez (Observatorio Internacional Gemini/NSF NOIRLab), TA Rector (Universidad de Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab). La investigación relacionada proviene de “El transitorio de luz azul rápida más brillante conocido AT 2024wpp: evolución y propiedades sin precedentes del ultravioleta al infrarrojo cercano”LeBaron et al.