Astronomowie uchwycili największą kosmiczną eksplozję, jaką świat kiedykolwiek widział | czarne dziury

Zaczęło się od niezauważalnego błysku na nocnym niebie. Jednak uważne obserwacje ujawniły, że astronomowie uchwycili największą kosmiczną eksplozję, jaką kiedykolwiek widzieliśmy, zdarzenie, które prawdopodobnie zostało spowodowane przez gigantyczną chmurę gazu pochłanianą przez supermasywną czarną dziurę.

Śledzona w odległości 8 miliardów lat świetlnych eksplozja jest ponad 10 razy jaśniejsza niż jakakolwiek znana supernowa i jak dotąd trwała ponad trzy lata, co czyni ją najbardziej energetyczną eksplozją, jaką kiedykolwiek zarejestrowano.

„Pozostał niezauważony przez rok, gdy stawał się coraz jaśniejszy” – powiedział dr Philip Wiseman, astronom z University of Southampton, który kierował obserwacjami. Dopiero gdy dalsze obserwacje ujawniły, jak daleko astronomowie oszacowali niemal niewyobrażalną skalę zdarzenia.

„Szacujemy, że jest to kula ognia 100 razy większa od Układu Słonecznego, o jasności około 2 bilionów razy większej niż Słońce” – powiedział Weizmann. „W ciągu trzech lat to zdarzenie uwolniło około 100 razy więcej energii niż Słońce wyzwoli w ciągu 10 miliardów lat swojego życia”.

Naukowcy są przekonani, że eksplozja, znana jako AT2021lwx, jest wynikiem wpadnięcia ogromnej chmury gazu, prawdopodobnie tysiące razy masywniejszej od naszego Słońca, do nieuchronnego wylotu supermasywnej czarnej dziury. Chmura gazu mogła pochodzić z dużego pyłowego „pączka”, który zwykle otacza czarne dziury – chociaż nie jest jasne, co spowodowało, że wypadł on ze swojej orbity i w dół kosmicznej studni.

AT2021lwx nie jest najjaśniejszym zjawiskiem w historii. Jeszcze jaśniejszy rozbłysk gamma, znany jako GRB 221009A, został zauważony w zeszłym roku, ale zdarzenie to trwało tylko kilka minut. Natomiast nowe wydarzenie jest nadal potężne, co oznacza, że ​​ogólne uwolnienie energii jest znacznie większe.

Eksplozja została po raz pierwszy wykryta w 2020 roku przez Zwicky Transit Facility w Kalifornii, który skanuje nocne niebo w poszukiwaniu nagłych wzrostów jasności, które mogłyby wskazywać na zdarzenia kosmiczne, takie jak supernowe lub przelatujące asteroidy i komety. Zdarzenie początkowo nie wyróżniało się, ale kiedy dalsze obserwacje pozwoliły obliczyć odległość, astronomowie zdali sobie sprawę, że uchwycili niezwykle rzadkie zdarzenie.

„Kiedy powiedziałem naszemu zespołowi liczby, wszyscy byli bardzo zszokowani” – powiedział Wiseman. „Kiedy zrozumieliśmy, jak bardzo jest jasne, musieliśmy wymyślić sposób, aby to wyjaśnić”.

Było to poza prawdopodobnym zasięgiem wybuchu supernowej (eksplodującej gwiazdy), więc astronomowie przeszli do innego powszechnego scenariusza powodującego jasne błyski na nocnym niebie – coś, co nazywa się zaburzeniem pływowym. Zdarzenia te zazwyczaj obejmują gwiazdę, która zbytnio oddala się od czarnej dziury i zostaje rozerwana na strzępy, z częścią pochłoniętą, a pozostałą część rozciągniętą w okrągły dysk.

Jednak symulacje wskazują, że do obliczenia AT2021lwx potrzebna była gwiazda o masie ponad 15 razy większej od Słońca. „Spotkanie tak masywnej gwiazdy jest bardzo rzadkie, więc uważamy, że znacznie większy obłok gazu jest bardziej prawdopodobny” – powiedział Wiseman.

Supermasywne czarne dziury są zwykle otoczone rozległym halo gazu i pyłu, a autorzy spekulują, że część tej materii mogła zostać rozbita, być może przez zderzające się galaktyki, i wysłana do wewnątrz. Gdy materia porusza się po spirali w kierunku horyzontu zdarzeń czarnej dziury (jej kulistej zewnętrznej granicy), uwolni ogromne ilości ciepła i światła, oświetlając część pączka i podgrzewając go do 12-13 000°C.

Wyniki publikowane są w Miesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.