Astronomi zaznali največjo kozmično eksplozijo doslej

Raziskavo je vodil dr. Philip Wiseman z Univerze Southhampton v Združenem kraljestvu. Eksplozija je več kot desetkrat svetlejša od katere koli doslej znane supernove (eksplozije zvezde) in trikrat svetlejša od najsvetlejšega znanega dogodka plimskega raztrganja zvezde v bližini supermasivne črne luknje. Eksplozija, znana pod oznako AT2021lwx, sedaj traja že več kot tri leta, kar je veliko dlje od večine supernov, ki so svetle le nekaj mesecev. Zgodila se je okrog 8 milijard svetlobnih let daleč od nas, ko je bilo vesolje staro približno 6 milijard let. Raziskovalci in raziskovalke menijo, da je eksplozija posledica velikega oblaka plina, verjetno nekaj tisočkrat večjega od našega Sonca, ki ga je raztrgala supermasivna črna luknja. Dele oblaka je črna luknja pogoltnila, kar je povzročilo udarne valove v preostalem delu oblaka in v velikem prašnem disku snovi, ki je nastal okoli črne luknje. Taki dogodki so zelo redki in doslej še nikoli nismo bili priča dogodku takšnih razsežnosti.
Lani so bili astronomi in astronomke priča najsvetlejši zaznani eksploziji doslej - izbruhu sevanja gama z oznako GRB 221009A. Ta je bil sicer svetlejši od eksplozije AT2021lwx, vendar je trajal le zelo kratek čas. Celotna energija, ki se je sprostila ob eksploziji AT2021lwx, je veliko večja.

Odkritje

AT2021lwx so leta 2020 prvič zaznali v okviru projekta Zwicky Transient Facility v Kaliforniji, nato pa ga je zaznal sistem ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), ki deluje na Havajih. V tovrstnih projektih pregledujejo nočno nebo in odkrivajo asteroide in komete ter nove, t.i. tranzientne izvore svetlobe, ki hitro spreminjajo svetlost in nastanejo v vesoljskih dogodkih, kot so eksplozije supernov.
"Na ta izvor svetlobe smo naleteli po naključju, saj ga je našel naš iskalni algoritem za iskanje posebne vrste supernov," pravi dr. Philip Wiseman, raziskovalec na Univerzi v Southamptonu, ki je vodil raziskavo. "Večina supernov in plimskih raztrganj zvezd traja le nekaj mesecev, nato ugasnejo. Da nekaj takega sveti več kot dve leti, je zelo nenavadno."
Raziskovalna skupina je objekt opazovala z več različnimi teleskopi: s satelitom Neila Gehrelsa Swift (skupni projekt NASA, Združenega kraljestva in Italije), Teleskopom novih tehnologij (ki ga upravlja Evropski južni observatorij) v Čilu in Velikim kanarskim teleskopom (Gran Telescopio Canarias) na otoku La Palma v Španiji.

Meritve eksplozije

Z analizo spektra svetlobe – metodo, ki svetlobo razprši glede na njeno valovno dolžino in izmeri različne absorpcijske in emisijske značilnosti spektra - je raziskovalna skupina izmerila razdaljo do objekta.
"Ko poznamo razdaljo do objekta in izmerimo, kako svetel je na našem nebu, lahko izračunamo koliko svetlobe odda. Ko smo opravili te izračune, smo ugotovili, da je objekt izjemno svetel," pravi profesor Sebastian Hönig z Univerze v Southamptonu, soavtor raziskave.
Tako svetli kot AT2021lwx so v vesolju le kvazarji - supermasivne črne luknje s stalnim dotokom plina, ki z veliko hitrostjo pada vanje.
Profesor Mark Sullivan z Univerze v Southamptonu in drugi soavtor članka pojasnjuje: "Pri kvazarju vidimo, da se svetlost s časom spreminja: se povečuje in zmanjšuje. Toda ko smo preverili podatke za celo desetletje nazaj, smo ugotovili, da na položaju AT2021lwx ni bilo prej zaznanega kvazarja. Nato pa se je nenadoma pojavil izvor svetlobe, tako svetel kot najsvetlejši objekti v vesolju."

Kaj je povzročilo eksplozijo?

Obstajajo različne teorije o tem, kaj bi lahko povzročilo takšno eksplozijo, vendar raziskovalna skupina meni, da je najverjetnejša razlaga izjemno velik oblak plina (večinoma sestavljen iz vodika) ali prahu, ki je skrenil s svoje tirnice okoli črne luknje in zavil proti njej.
Skupina še naprej zbira dodatne podatke o eksploziji – opazujejo jo v različnih valovnih dolžinah svetlobe, tudi v rentgenski svetlobi, da bi razkrili površino in temperaturo objekta ter temeljne procese, ki se odvijajo v njem. Izvedli bodo tudi nadgrajene računalniške simulacije, da bi preverili, ali se nove meritve ujemajo z njihovo teorijo o tem, kaj je povzročilo eksplozijo.
Dr. Tanja Petrushevska dodaja: "Naša raziskovalna skupina na Univerzi v Novi Gorici je navdušena nad prihajajočim pregledom neba Legacy Survey of Space and Time, ki bo potekal na Observatoriju Vere Rubin. Pričakujemo, da bomo odkrili še številne druge eksplozije v središčih galaksij in poglobili naše razumevanje le-teh."

Več-valovna opazovanja izjemnega dogodka AT2021lwx so objavljena v reviji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society in so dostopna na spletu: https://doi.org/10.1093/mnras/stad1000.

Iz medijev:

• TV Koper - Primorska kronika (2. 6. 2023)
• TV Slovenija 1 - Odmevi (1. 6. 2023)
• 24ur.com (21. 5. 2023)
• Znanost.sta.si (12. 5. 2023)