Los astrónomos han descubierto la explosión cósmica más grande jamás vista, una explosión masiva de energía 2 billones de veces más brillante que nuestro sol y 10 veces más poderosa que la supernova más poderosa.
La explosión, que ocurrió a 8 mil millones de años luz de la Tierra hace miles de millones de años, ha estado en erupción durante tres años sin signos de disminución. Aunque los científicos inicialmente lucharon por determinar la causa de la explosión cósmica, a la que llamaron AT2021lwx, ahora creen que el culpable fue un agujero negro supermasivo que entró en contacto con una gigantesca nube de gas. Esto es según los resultados publicados recientemente en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Abarcando un espacio 100 veces más grande que nuestro sistema solar, los agujeros negros en formación están liberando actualmente 100 veces más energía que la que emitirá el sol durante su vida útil de 10 mil millones de años.
La explosión en sí está lejos de la Tierra, pero su descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender mejor los agujeros negros, que se encuentran en el centro de muchas galaxias, incluida nuestra propia.
“Realmente parece que, especialmente cuando tengan tiempo para hacer un poco más de modelado, será un paso importante para comprender lo que sucede en medio de las galaxias”, dice. jonathan blazekprofesor de física en la Universidad del Noreste.
Los astrónomos de la Instalación Transitoria Zwicky en California descubrieron inicialmente el AT2021lwx en 2020, pero lucharon por determinar la causa exacta de una explosión tan masiva. AT2021lwx había estado emitiendo demasiada luz durante demasiado tiempo para adaptarse a cualquier categoría conocida de fenómeno astronómico, ya fuera una supernova, también conocida como una estrella en explosión, o una perturbación de marea, que ocurre cuando una estrella es arrastrada a un agujero negro y destruida.
Finalmente, el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA, el New Technology Telescope de Chile y el Gran Telescopio Canarias de España se conectaron para ayudar a estudiar AT2021lwx. Con todos esos telescopios apuntando a AT2021lwx, los astrónomos finalmente identificaron la explicación relacionada con el agujero negro que establecieron en sus hallazgos.
Blazek dice que las cualidades astrofísicas de un agujero negro definitivamente están preparadas para causar una explosión de esta escala. Una vez que un agujero negro se vuelve lo suficientemente grande, crea un vórtice gravitatorio tal que comienza a absorber cualquier cosa cercana, expandiéndose en el proceso. Todo lo que cruza el horizonte de eventos, el punto de no retorno, y cae en el agujero negro se ha ido, nunca más se verá ni se escuchará de él. Esto incluye la luz.
Entonces, ¿cómo un agujero negro causa una explosión con suficiente luz para que los científicos en la Tierra lo vean a miles de millones de años luz de distancia?
“Debido a que estos son objetos tan grandes y extremos, puedes tener algunas cosas bastante grandes y extremas que suceden justo fuera del horizonte de eventos”, dice Blazek.
La atracción de un agujero negro es tan fuerte que cualquier cosa atrapada en su estela se acelera hasta el punto de moverse cerca de la velocidad de la luz, creando partículas arremolinadas que se mueven rápidamente y chocan entre sí. .
“Obtienes material muy, muy, muy caliente fuera del horizonte de eventos del agujero negro, y ese material realmente caliente puede emitir mucha energía”, dice Blazek. “Resulta que la forma más eficiente de extraer energía de la masa es depositarla en un agujero negro”.
Según Blazek, hay toda una clase de núcleos galácticos activos (AGN) que funcionan de esta manera. La masa cae en un agujero negro, se tritura a gran velocidad y emite una tonelada de energía. Pero, en general, este tipo de eventos crean una cantidad cada vez mayor de energía y luz que los científicos pueden observar. Este no fue el caso aquí.
“No pueden encontrar ninguna evidencia de que haya estado activo antes, por lo que su mejor teoría es que era un agujero negro de unos mil millones de masas solares. [large] simplemente estaba sentado allí en silencio porque no había nada que pudiera caerse”, dice. “Entonces piensan que una gran masa de gas se acercó demasiado y rápidamente se desmenuzó y cayó”.
Blazek dice que esta explosión tiene similitudes con otros fenómenos cósmicos, como los AGN, pero son las diferencias las que hacen que el descubrimiento sea tan emocionante.
Blazek dice que una mejor comprensión de la naturaleza de los agujeros negros podría ayudar a su propio trabajo, que implica el uso de galaxias y el movimiento de masas en todo el universo para mapear el cosmos. Los agujeros negros son fundamentales para mover todo tipo de materia a través del espacio. Aunque los astrónomos han aprendido mucho sobre los agujeros negros, todavía queda mucho por saber sobre cómo se crean los agujeros negros supermasivos. Al estudiar más a fondo un evento como esta explosión cósmica, los científicos podrían descubrir aún más sobre estas poderosas fuerzas cósmicas y la naturaleza de nuestra galaxia.
“No entendemos completamente cómo se desarrollan estas cosas, especialmente en las primeras etapas de la vida”, dice Blazek. “Si vemos un evento en el que una nube de más de 1.000 masas solares cae sobre un agujero negro, en el tipo de evento que no sabíamos que podría ocurrir, esa podría ser una pieza importante de ese rompecabezas”.
Cody Mello-Klein es reportero de Northeastern Global News. Envíale un correo electrónico a c.mello-klein@northeastern.edu. Síguelo en Twitter @Proelectioneer.
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