Cel mai mare boom de la Big Bang: Astronomii descoperă o explozie cosmică nemaivăzută până acum

Imaginați-vă o explozie atât de puternică încât depășește cele mai strălucitoare supernove înregistrate vreodată… și rămâne vizibilă ani de zile. Aceasta nu este science fiction, ci o clasă complet nouă de evenimente cosmice, numite „tranzienți nucleari extremi” (extreme nuclear transients, ENT), pe care astronomii tocmai le-au descoperit.

ENT-urile nu sunt doar supernove: sunt explozii stelare cauzate de găuri negre supermasive. Când stelele masive – de cel puțin trei ori mai grele decât Soarele nostru – se apropie prea mult de acești monștri gravitaționali, acestea sunt literalmente sfâșiate, iar materia lor este înghițită încet. Această fază de acreție generează luminozitate în afara scalei. Cel mai spectaculos exemplu de până acum, Gaia18cdj, a produs o energie echivalentă cu de 25 de ori mai mare decât cea a unei supernove ultraluminoase. Ca să vă faceți o idee, o supernovă convențională eliberează într-un an aceeași energie câtă eliberează Soarele în 10 miliarde de ani.  Ceea ce face ca aceste ENT-uri să fie și mai derutante este durata și regularitatea lor. În timp ce o supernovă strălucește câteva săptămâni sau luni, ENT-urile rămân vizibile timp de câțiva ani, cu o lumină surprinzător de stabilă. Acest comportament unic le-a permis astronomilor să le identifice ca o nouă clasă de evenimente cosmice.

Jason Hinkle, doctorand la IfA, a observat pentru prima dată aceste anomalii luminoase în datele misiunii europene Gaia. Acest satelit, dedicat cartografierii galaxiei noastre, detectează toate variațiile de luminozitate, fără a specifica originea lor. Analizând măsurătorile, Hinkle a identificat două erupții provenite din inimile unor galaxii îndepărtate. Creșterea lor lentă și susținută a intensității nu a corespuns niciunui fenomen cunoscut. Odată ce aceste două ENT au fost identificate, a fost lansată o vastă campanie de observare. Telescoape din întreaga lume – inclusiv Observatorul W.M. Keck din Hawaii și Sistemul de avertizare privind impactul asteroizilor cu Pământul de la Universitatea din Houston – au examinat aceste surse timp de mai mulți ani. Datele colectate în toate lungimile de undă (optice, infraroșii, ultraviolete etc.) au confirmat o ipoteză îndrăzneață: aceste explozii nu pot fi supernove. Intensitatea, profilul luminii și locația lor în inima galaxiei indică o singură cauză posibilă: digestia lentă a unei stele de către o gaură neagră supermasivă. Dar nici măcar acest lucru nu este suficient pentru a explica regularitatea emisiei de lumină. Spre deosebire de erupțiile haotice obișnuite observate în nucleele galactice active, exploziile stelare ENT prezintă o evoluție aproape mecanică, sugerând un proces de acreție complet nou.

Potrivit cercetătorilor, această descoperire, care a fost prezentată între-un articol publicat în Science Advances, este mult mai mult decât o curiozitate. ENT ar putea deveni instrumente valoroase pentru observarea creșterii găurilor negre în galaxii îndepărtate, în momente în care universul era mult mai tânăr. „Datorită puterii lor extreme, aceste evenimente pot fi detectate la miliarde de ani-lumină distanță.” „Este ca și cum ai privi scene din univers când avea jumătate din vârsta sa actuală”, explică Benjamin Shappee, coautor al studiului. Studiind aceste semnale, astronomii ar putea înțelege mai bine cum au crescut găurile negre gigantice în timp și cum au influențat evoluția galaxiilor.

Găurile negre gigantice sunt de cel puțin 10 milioane de ori mai rare decât supernovele, ceea ce explică de ce au fost detectate foarte recent. Dar se așteaptă ca noile observatoare precum Telescopul Vera C. Rubin (SUA) sau Telescopul Spațial Roman (NASA) să dezvăluie zeci, dacă nu sute, dintre ele în următorii ani. Acest lucru ar putea revoluționa înțelegerea noastră despre găurile negre, dar și rescrie o parte din istoria cosmică.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România