Los astrónomos han encontrado dos objetos que, sumados a un objeto extraño descubierto en 2018, constituyen una nueva clase de explosiones cósmicas. El nuevo tipo de explosión comparte algunas características con las explosiones de supernovas de estrellas masivas y con las explosiones que generan explosiones de rayos gammaGRB, pero aún tiene diferencias distintivas de cada uno.
La saga comenzó en junio de 2018 cuando los astrónomos vieron una explosión cósmica con características y comportamiento sorprendentes. El objeto, denominado AT2018cow "La vaca", atrajo la atención mundial de los científicos y se estudió ampliamente. Mientras compartía algunas características con la supernovaexplosiones, difería en aspectos importantes, particularmente su brillo inicial inusual y la rapidez con que se iluminó y se desvaneció en solo unos días.
Mientras tanto, dos explosiones adicionales, una de 2016 y otra de 2018, también mostraron características inusuales y fueron observadas y analizadas. Las dos nuevas explosiones se llaman CSS161010 abreviatura de CRTS CSS161010 J045834-081803, en ungalaxia a unos 500 millones de años luz de la Tierra, y ZTF18abvkwla "The Koala", en una galaxia a unos 3.400 millones de años luz de distancia. Ambos fueron descubiertos por estudios automáticos del cielo Catalina Real-time Transient Survey, All-Sky Automated Surveypara Supernovas y Zwicky Transient Facility usando telescopios de luz visible para escanear grandes áreas del cielo todas las noches.
Dos equipos de astrónomos siguieron esos descubrimientos observando los objetos con el Very Large Array VLA Karl G. Jansky de la National Science Foundation. Ambos equipos también usaron el radiotelescopio Giant Metrewave en India y el equipo que estudiaba CSS161010 usó el Chandra X de la NASA.de rayos X. Ambos objetos dieron sorpresas a los observadores.
Anna Ho, de Caltech, autora principal del estudio sobre ZTF18abvkwla, notó de inmediato que la emisión de radio del objeto era tan brillante como la de una explosión de rayos gamma. "Cuando reduje los datos, pensé que había cometido un error," ella dijo.
Deanne Coppejans, de la Northwestern University, dirigió el estudio sobre CSS161010, que descubrió que el objeto había lanzado una cantidad "inesperada" de material al espacio interestelar a más de la mitad de la velocidad de la luz. Su coautora de Northwestern, Raffaella Margutti, dijo, "Nos llevó casi dos años entender lo que estábamos viendo solo porque era tan inusual".
En ambos casos, las observaciones de seguimiento indicaron que los objetos compartían características en común con AT2018cow. Los científicos concluyeron que estos eventos, llamados Fast Blue Optical Transients FBOTs, representan, junto con AT2018cow, un tipo de explosión estelar significativamentediferente de otros. Los científicos informaron sus hallazgos en documentos en el Revista astrofísica y el Letras del diario astrofísico .
Los FBOT probablemente comiencen, dijeron los astrónomos, de la misma manera que ciertas supernovas y explosiones de rayos gamma, cuando una estrella mucho más masiva que el Sol explota al final de su vida "normal" impulsada por fusión atómica. Las diferencias muestrandespués de la explosión inicial.
En la supernova "ordinaria" de este tipo, llamada supernova de colapso del núcleo, la explosión envía una onda expansiva esférica de material al espacio interestelar. Si, además de esto, se forma brevemente un disco giratorio de material alrededor de la estrella de neutroneso un agujero negro que queda después de la explosión y propulsa chorros estrechos de material a casi la velocidad de la luz hacia afuera en direcciones opuestas, estos chorros pueden producir haces estrechos de rayos gamma, causando una explosión de rayos gamma.
Los astrónomos denominan "disco" al disco giratorio, llamado disco de acreción, y los chorros que produce.
Los FBOT, concluyeron los astrónomos, también tienen un motor de este tipo. En su caso, a diferencia de las explosiones de rayos gamma, está envuelto por un material grueso. Ese material probablemente fue arrojado por la estrella justo antes de explotar, y puede haber sido arrastradode ella por un compañero binario.
Cuando la onda expansiva golpea el material grueso cerca de la estrella, provoca la explosión de luz visible brillante poco después de la explosión que inicialmente hizo que estos objetos parecieran tan inusuales. Esa explosión brillante también es la razón por la cual los astrónomos llaman a estas explosiones "azul rápido"transitorios ópticos ". Esta es una de las características que los distingue de las supernovas ordinarias.
A medida que la onda expansiva de la explosión choca con el material alrededor de la estrella a medida que viaja hacia afuera, produce emisión de radio. Esta emisión muy brillante fue la pista importante que demostró que la explosión fue impulsada por un motor.
La cubierta de material denso "significa que la estrella progenitora es diferente de las que provocan explosiones de rayos gamma", dijo Ho. Los astrónomos dijeron que en la Vaca y en CSS161010, el material denso incluía hidrógeno, algo nunca visto enráfagas de rayos gamma.
Usando el Observatorio WM Keck, los astrónomos descubrieron que tanto CSS 161010 como ZTF18abvkwla, como la Vaca, se encuentran en pequeñas galaxias enanas. Los coppeyanos dijeron que las propiedades de galaxias enanas "podrían permitir algunos caminos evolutivos muy raros de estrellas" que conducen aestas explosiones distintivas
Si bien un elemento común de los FBOT es que los tres tienen un 'motor central', los astrónomos advierten que el motor también podría ser el resultado de estrellas trituradas por agujeros negros, aunque consideran que las explosiones de tipo supernova son másprobable candidato
"Las observaciones de más FBOT y sus entornos responderán a esta pregunta", dijo Margutti.
Para hacer eso, los científicos dicen que necesitarán usar telescopios que cubran una amplia gama de longitudes de onda, como lo han hecho con los primeros tres objetos ". Si bien los FBOT han demostrado ser más raros y difíciles de encontrar de lo que algunos de nosotros esperábamos, enla banda de radio también es mucho más luminosa de lo que habíamos imaginado, lo que nos permite proporcionar datos bastante completos incluso sobre eventos que están muy lejos ", dijo Daniel Perley, de la Universidad John Moores de Liverpool.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc. El estudio de CSS161010 fue parcialmente respaldado por la Fundación Heising-Simons, la NASA y la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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