L’esplosione di AT2021lwx nello spazio

La luce di AT2021lwx ha avuto una durata di 3 anni

Avete mai sentito parlare dei buchi neri? I buchi neri sono oggetti astronomici con un’attrazione gravitazionale così forte che niente, nemmeno la luce, può sfuggirgli. La “superficie” di un buco nero, chiamata orizzonte degli eventi, definisce il confine in cui la velocità necessaria per sfuggire supera la velocità della luce, che è il limite universale; la materia e le radiazioni cadono all’interno, ma non possono uscire. Ma in questi giorni gli astronomi utilizzando ATLASAsteroid Terrestrial-impact Last Alert System, con sede alle Hawaii. hanno assistito alla grandissima esplosione cosmica di AT2021lwx. Volete sapere che cos’è successo???… Continuate a leggere…


Black Hole and star
L’immagine artistica mostra una stella che ha avuto la bruttissima idea di passare vicino ad un buco nero supermassiccio, perdendo materia di cui una parte viene emessa in un getto relativistico. Questo fenomeno potrebbe essere una delle possibili cause di AT2021lwx. Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Questa esplosione è stata la più grande che gli astronomi abbiano mai osservato, di solito esplosioni di questo genere si verificano quando le stelle massicce muoiono. Il fenomeno è stato dieci volte più luminoso di qualsiasi supernova conosciuta, persino tre volte più luminosa del più brillante evento di perturbazione mareale, in cui una stella cade in un buco nero supermassiccio. E mentre le deflagrazioni di supernove durano solo pochi mesi, questo evento esplosivo è in corso da tre anni almeno: avvenuta a quasi 8 miliardi di anni luce di distanza, quando l’universo aveva circa 6 miliardi di anni, viene ancora rilevata oggi da una rete di telescopi.

AT2021lwx è stato rilevato per la prima volta nel 2020 dalla ZTFLa Zwicky Transient Facility, che fa ricerche astronomiche osservative del cielo ad ampio campo utilizzando una fotocamera avanzata collegata al telescopio Samuel Oschin situato presso l’osservatorio di Monte Palomar in California. e successivamente dal sistema ATLAS. Queste strutture sorvegliano il cielo notturno per rilevare oggetti transitori che cambiano rapidamente di luminosità, indicando eventi cosmici come le supernove, oltre a individuare asteroidi e comete. Finora la portata dell’esplosione era sconosciuta.

I ricercatori ritengono che l’esplosione sia il risultato di una vasta nube di gas, forse migliaia di volte più grande del nostro Sole, che è stata violentemente sconvolta da un buco nero supermassiccio. Frammenti della nube sarebbero stati inghiottiti, inviando onde d’urto attraverso i suoi resti e in una grande “ciambella” polverosa che circonda il buco nero. Eventi di questo tipo sono molto rari e non è mai stato osservato nulla di simile.
L’anno scorso però, gli astronomi hanno assistito all’esplosione più luminosa mai registrata: un lampo di raggi gamma noto come GRB 221009A. Sebbene sia stata più luminosa di AT2021lwx, è durata solo una frazione del tempo, il che significa che l’energia complessiva rilasciata dall’esplosione di AT2021lwx è di gran lunga superiore.

Il dottor Philip Wiseman dell’Università di Southampton, che ha guidato la ricerca racconta: “Ci siamo imbattuti in questo fenomeno per caso, perché è stato segnalato dal nostro algoritmo di ricerca quando stavamo cercando un tipo di supernova, la maggior parte delle supernove e degli eventi di perturbazione mareale durano solo un paio di mesi prima di svanire. Un oggetto che rimane luminoso per più di due anni è stato subito molto insolito”. Uno dei telescopi usati lo potete vedere nell’immagine qui sotto, si tratta dell’NTT dell’ESO.


NTT telescope, ESO
L’immagine mostra Orione ripreso dall’NTT ( New Technology Telescope), la Cintura di Orione è rivolta verso lo specchio, mentre la Nebulosa di Orione si illumina di rosso sulla sinistra. Sirio è la stella luminosa in alto. Credit: ESO/B. Tafreshi

Il team ha studiato ulteriormente l’oggetto con diversi telescopi: il Neil Gehrels Swift TelescopeÈ una sonda per osservazioni nei raggi X, costruita in collaborazione tra la NASA, il Regno Unito e l’Italia., l’NTTNew Technology Telescope, gestito dall’European Southern Observatory. in Cile e il Gran Telescopio Canarias a La Palma, in Spagna.

Mediante l’analisi spettrale della luce, scomponendo in diverse lunghezze d’onda e misurando le diverse caratteristiche di assorbimento ed emissione dello spettro, il team è riuscito a misurare la distanza dell’oggetto.

Il professor Sebastian Hönig dell’Università di Southampton, coautore della ricerca dice: “Una volta che si conosce la distanza dell’oggetto e la luminosità che ci appare, si può calcolare la luminosità della sua sorgente. Una volta eseguiti questi calcoli, ci siamo resi conto che si tratta di un oggetto estremamente luminoso”. Le uniche cose nell’universo che sono luminose come AT2021lwx sono i quasar, i buchi neri supermassicci con un flusso costante di gas che cade su di loro ad alta velocità.
Il professor Mark Sullivan, anch’egli dell’Università di Southampton e altro coautore del lavoro, spiega: “Con un quasar, vediamo la luminosità che si alza e si abbassa nel tempo. Ma guardando indietro di un decennio non c’è stato alcun rilevamento di AT2021lwx, poi improvvisamente è apparso con un’intensità delle cose più luminose dell’universo, il che è senza precedenti”.

Sento già le vostre domande: che cos’ha causato questa gigantesca esplosione?

Le teorie su questa enorme esplosione sono diverse ma gli astronomi ritengono che la spiegazione più plausibile sia una nube molecolare di gas estremamente grande, soprattutto idrogeno o di polvere, che avvicinandosi sempre di più al buco nero oltrepassa l’orizzonte degli eventi.
L’équipe si appresta ora a raccogliere ulteriori dati sull’esplosione, misurando diverse lunghezze d’onda, tra cui i raggi X, che potrebbero rivelare la superficie e la temperatura dell’oggetto e i processi sottostanti. In oltre gli astronomi, eseguiranno anche simulazioni computazionali aggiornate per verificare se queste corrispondono alla loro teoria sulle cause dell’esplosione.

Philip Wiseman ha aggiunto: “Con l’entrata in funzione nei prossimi anni di nuove strutture, come il Vera Rubin Observatory’s Legacy Survey of Space and Time, speriamo di scoprire altri eventi come questo e di saperne di più. È possibile che questi fenomeni, sebbene estremamente rari, siano così energetici da costituire processi chiave per il cambiamento dei centri delle galassie nel tempo”.
Le osservazioni a più lunghezze d’onda dello straordinario evento di accrescimento AT2021lwx sono pubblicate su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e sono disponibili online.