„Diavolul tasmanian”: Un „cadavru stelar”, rămășițele unei stele moarte, dezvăluie un fenomen pe care astronomii nu l-au mai văzut niciodată

Spațiul este plin de fenomene extreme, dar „diavolul tasmanian” ar putea fi unul dintre cele mai ciudate și mai rare evenimente cosmice observate vreodată.

La câteva luni după ce astronomii au asistat la explozia unei stele îndepărtate, au observat ceva ce nu au mai văzut niciodată: semne energetice de viață care se degajă din cadavrul stelar aflat la aproximativ 1 miliard de ani lumină de Pământ. Erupțiile scurte și luminoase au fost la fel de puternice ca și evenimentul original care a provocat moartea stelei, relatează CNN.

Astronomii au supranumit obiectul ceresc „diavolul tasmanian” și l-au observat explodând în mod repetat după detectarea sa inițială în septembrie 2022.

Dar explozia stelară inițială care a cauzat moartea stelei nu a fost orice supernovă tipică, o stea din ce în ce mai strălucitoare care explodează și își ejectează cea mai mare parte a masei sale înainte de a muri. În schimb, a fost un tip rar de explozie numită „luminous fast blue optical transient”, sau LFBOT.

LFBOT-urile strălucesc puternic în lumină albastră, atingând apogeul luminozității lor și dispărând în câteva zile, în timp ce supernovelor le poate lua săptămâni sau luni pentru a se atenua. Primul LFBOT a fost descoperit în 2018, iar de atunci astronomii au încercat să determine cauza acestor evenimente cataclismice rare.

Dar „diavolul tasmanian” dezvăluie mai multe întrebări decât răspunsuri prin comportamentul său neașteptat.

În timp ce LFBOT-urile sunt evenimente neobișnuite, „diavolul tasmanian” este și mai ciudat, ceea ce îi determină pe astronomi să se întrebe despre procesele din spatele exploziilor repetitive.

„În mod uimitor, în loc să se estompeze în mod constant, așa cum ne-am aștepta, sursa s-a luminat din nou pentru scurt timp – și din nou, și din nou”, a declarat într-o comunicat Anna Y.Q. Ho, autorul principal al studiului, profesor asistent de astronomie în cadrul Colegiului de Arte și Științe al Universității Cornell. „LFBOT-urile sunt deja un fel de eveniment ciudat și exotic, așa că acesta a fost și mai ciudat”.

Descoperirile despre cea mai recentă descoperire a „diavolului tasmanian” LFBOT, etichetat oficial AT2022tsd și observat cu 15 telescoape din întreaga lume, publicate miercuri în revista Nature.

„(LFBOT-urile) emit mai multă energie decât o întreagă galaxie formată din sute de miliarde de stele precum Soarele. Mecanismul din spatele acestei cantități masive de energie este în prezent necunoscut”, a declarat într-un comunicat Jeff Cooke, coautor al studiului, profesor la Universitatea de Tehnologie Swinburne din Australia și la Centrul de Excelență ARC pentru descoperirea undelor gravitaționale. „Dar, în acest caz, după explozia inițială și stingerea, exploziile extreme au continuat să se producă, având loc foarte repede – pe parcursul a câteva minute, mai degrabă decât săptămâni sau luni, așa cum se întâmplă în cazul supernovelor”.

Urmărind „diavolul tasmanian”

Un software creat de Ho a semnalat inițial evenimentul. Software-ul analizează o jumătate de milion de tranzienți detectați zilnic de Zwicky Transient Facility din California, care analizează cerul nopții. Ho și colaboratorii săi de la diferite instituții au continuat să monitorizeze explozia pe măsură ce aceasta se estompa și au revizuit observațiile câteva luni mai târziu. Imaginile au arătat vârfuri luminoase intense care au dispărut în curând.

„Nimeni nu știa cu adevărat ce să spună”, a spus Ho. „Nu mai văzusem niciodată așa ceva înainte – ceva atât de rapid și luminozitatea la fel de puternică ca explozia originală câteva luni mai târziu – în nicio supernovă sau FBOT (fast blue optical transient). Nu mai văzusem niciodată așa ceva în astronomie”.

Pentru a înțelege mai bine schimbările rapide de luminozitate care au avut loc în „diavolul tasmanian”, Ho și colegii săi au contactat alți cercetători pentru a compara observațiile de la mai multe telescoape.

În total, cele 15 observatoare, inclusiv camera de mare viteză ULTRASPEC montată pe telescopul național thailandez de 2,4 metri, au urmărit 14 impulsuri luminoase neregulate pe parcursul a 120 de zile, ceea ce reprezintă probabil doar o fracțiune din numărul total de erupții emise de LFBOT, a declarat Ho.

Unele dintre erupții au durat doar câteva zeci de secunde, ceea ce, pentru astronomi, sugerează că cauza de bază este un rest stelar format de explozia inițială – fie o stea neutronică densă, fie o gaură neagră.

„Acest lucru rezolvă ani de dezbateri cu privire la ceea ce alimentează acest tip de explozie și dezvăluie o metodă neobișnuit de directă de a studia activitatea cadavrelor stelare”, a declarat Ho.

Oricare dintre cele două obiecte este probabil să preia cantități mari de materie, care alimentează exploziile ulterioare.

„Acesta împinge limitele fizicii datorită producției extreme de energie, dar și datorită exploziilor de scurtă durată”, a spus Cooke. „Lumina călătorește cu o viteză finită. Ca atare, viteza cu care o sursă poate exploda și dispărea limitează dimensiunea sursei, ceea ce înseamnă că toată această energie este generată de o sursă relativ mică”.

Dacă este vorba despre o gaură neagră, obiectul ceresc ar putea să ejecteze bucăți de materie și să le lanseze prin spațiu cu o viteză apropiată de cea a luminii.

O altă posibilitate este ca explozia inițială să fi fost declanșată de un eveniment neconvențional, cum ar fi o stea care fuzionează cu o gaură neagră, ceea ce ar putea prezenta „un canal complet diferit pentru cataclismele cosmice”, a spus Ho.

Viața de după moarte a stelelor

Studierea LFBOT-urilor ar putea dezvălui mai multe despre viața de după moarte a unei stele, mai degrabă decât doar despre ciclul său de viață care se încheie cu o explozie și un rest.

„Deoarece cadavrul nu stă pur și simplu acolo, ci este activ și face lucruri pe care le putem detecta”, a spus Ho. „Credem că aceste explozii ar putea proveni de la unul dintre aceste cadavre spațiale nou formate, ceea ce ne oferă o modalitate de a le studia proprietățile atunci când abia s-au format”.

Astronomii vor continua să cerceteze cerul în căutarea LFBOT-urilor pentru a vedea cât de frecvente sunt acestea și pentru a descoperi mai multe secrete ale acestora.

„Această descoperire ne învață mai multe despre modurile variate în care stelele își încheie viața și despre exoticele care populează Universul nostru”, a declarat într-un comunicat Vik Dhillon, coautor al studiului, profesor în cadrul departamentului de fizică și astronomie de la Universitatea Sheffield din Marea Britanie.