Es detecta un raig de partícules tan brillant com mil bilions de Sols procedent d’un forat negre
La seva alta brillantor podria ser deguda, entre d’altres motius, al fet que el feix de matèria apunta directament cap a la Terra
Les observacions podrien ajudar a aclarir com s'alimenten i creixen els forats negres supermassius
Un equip internacional liderat per investigadors de la NASA, Caltech i altres institucions, va publicar a principis d’aquest any el descobriment d’una llampada extraordinària en una part del cel, detectat amb el telescopi òptic Zwicky Transient Facility (ZTF), situat a l'Observatori Palomar (Califòrnia). Un càlcul aproximat dona que la llampada va emetre més llum que mil bilions de Sols.
La notícia va cridar l'atenció d'astrònoms de tot el món, i durant els dies posteriors múltiples telescopis es van centrar en l'estudi d'aquesta llampada per recopilar més dades a diferents longituds d'ona (des de raigs X fins a ones de ràdio, passant per radiació ultraviolada i òptica).
Recentment, un equip d’investigadors de l'Institut de Tecnologia de Massachusetts (MIT) i de l'Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l’Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC), juntament amb altres col·laboradors, ha localitzat una font probable d'aquest senyal.
El senyal, anomenat AT 2022cmc, possiblement prové d'un jet o feix de matèria relativista procedent d'un forat negre supermassiu a una velocitat propera a la de la llum. L'equip d'astrònoms considera que es tractaria d’un forat negre que sobtadament va començar a absorbir un estrella propera, alliberant una gran quantitat d'energia en el procés. L’estudi es publica avui a la revista Nature Astronomy.
Crèdits: Dheeraj Reddy (MIT), Tomás E. Müller Bravo (ICE-CSIC, IEEC), Noel Castro Segura (University of Southampton), i altres.
Els autors de l'estudi han observat altres «esdeveniments de disrupció de marea» (TDE, per les seves sigles en anglès) en què una estrella és destruïda per les forces de marea d'un forat negre. El senyal AT 2022cmc és més brillant que qualsevol altre TDE descobert fins ara i és el TDE més llunyà mai detectat, a uns 8.500 milions d'anys llum de distància. Aquesta distància equival a més de la meitat de l'edat estimada de l'univers.
Els investigadors postdoctorals de ICE-CSIC i membres de l’IEEC Tomás E. Müller Bravo i Lluís Galbany participen en aquest estudi, juntament amb els autors del MIT Matteo Lucchini, Dheeraj “DJ” Pasham, Peter Kosec, Erin Kara i Ronald Remillard, així com altres col·laboradors d'universitats i institucions de tot el món.
Segons l'equip, el feix de matèria que surt del forat negre podria estar apuntant directament cap a la Terra, motiu pel qual el senyal semblaria més brillant que si apuntés en qualsevol altra direcció. Aquest efecte es coneix com a Doppler boosting, similar al so amplificat d'una sirena.
El senyal objecte d’aquest estudi és el quart TDE amb aquest efecte Doppler boosting que s'ha detectat i el primer a ser observat des del 2011. També és el primer TDE descobert a partir d'un estudi òptic del cel.
«El seguiment constant del cel és essencial per detectar aquest tipus d'esdeveniments com més aviat millor i poder fer un ampli seguiment amb múltiples telescopis», afirma l'investigador Tomás E. Müller Bravo (ICE-CSIC, IEEC).
Amb la construcció de futurs telescopis més potents es detectaran més esdeveniments d’aquest tipus (disrupció de marea), que poden ajudar a aclarir com creixen els forats negres supermassius i donen forma a les galàxies que els envolten.
«El descobriment d’aquest TDE tan llunyà demostra que podem trobar més en el futur a aquestes distàncies tan llunyanes amb el projecte LSST, un telescopi de 8 metres que s´està construint a Xile i que començarà a prendre dades a finals del 2024», afegeix l’investigador Lluís Galbany (ICE-CSIC, IEEC).
Nota de premsa feta en col·laboració amb les oficines de Comunicació de l'Institut de Tecnologia de Massachusetts (MIT) i de l’Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC).
Imatge Principal
Crèdit: Dheeraj Pasham / MIT.
Enllaços
Més informació
Aquesta recerca es presenta en un article titulat «The Birth of a Relativistic Jet Following the Disruption of a Star by a Cosmological Black Hole», de Pasham, D.; Lucchini, M.; et al., publicat a la revista Nature Astronomy el 30 de novembre de 2022.
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat de recerca ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat de recerca CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) amb la unitat de recerca CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat de recerca ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).
Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat
Autor Principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya
Lluís Galbany
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC)
Correu electrònic: lgalbany@ieec.cat, lgalbany@ice.csic.es
Tomás E. Müller Bravo
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC)
Correu electrònic: muller@ice.csic.es