Los astrónomos han descubierto una misteriosa y poderosa explosión de radiografías que son el equivalente cósmico de John McClane de la franquicia “Die Hard”: una estrella masiva que incluso una explosión de supernova no pudo matar.
Esta nueva investigación también indica que la llamada Transitorio de rayos X rápido (FXT) Blast es una explosión “fallida” de radiación de energía aún más alta, una explosión de rayos gamma (GRB).
El descubrimiento podría revolucionar nuestra comprensión de cómo las estrellas mucho más grandes que el sol Explota y deja atrás restos estelares exóticos como agujeros negros y estrellas de neutrones.
“Este descubrimiento anuncia una comprensión más amplia de la diversidad en estrellas masivas“Muertes y una necesidad de investigaciones más profundas en todo el panorama de la evolución estelar”, miembro del equipo e investigador de la Universidad de Leicester Rob Eyles-Ferris dijo en un comunicado.
La estrella dura organiza una fiesta … pero no hay rayos gamma
Los FXTS han sido durante mucho tiempo un rompecabezas para los astrónomos. En las galaxias ubicadas a miles de millones de años luz de distancia y durando de unos segundos a horas, estas ráfagas de radiografías han demostrado ser difíciles de alcanzar.
Los científicos esperaban que el Sondeo de Einsteinlanzado en enero de 2024 con la misión de estudiar transitorios de rayos X, arrojaría luz sobre FXTS. Un año después de su lanzamiento en enero de 2025, la investigación de Einstein descubrió lo que fue el FXT más cercano jamás visto, conocido como EP 250108a, que emanó de un Galaxy ubicado a 2,8 mil millones de años de distancia.
La proximidad relativa de este FXT proporcionó a los astrónomos una oportunidad única para estudiar la evolución de una de estas explosiones de rayos X. Después de su detección inicial, los astrónomos investigaron el EP 250108A con una variedad de telescopios, incluido el Géminis North y South Telescopes.
Rastreando EP 250108a de regreso a su origen, el equipo de astrónomos descubrió su vínculo con los restos de una estrella masiva destruida en un supernova Explosión, cuya señal óptica se designa SN 2025 kg.
Observando la evolución del EP 250108a durante 6 días, el equipo notó que se parecía a un “GRB fallido”.
GRBS se consideran las explosiones más poderosas del universo conocido, y se sabe que preceden a las supernovas.
Se cree que los GRB se lanzan a partir de estrellas enormes moribundas en las primeras etapas de una supernova, ya que sus capas externas se destrozan con chorros que escapan de partículas de alta energía. Aprendiendo el cosmos con una velocidad cercana a la luz, estas partículas emiten rayos gamma que les permite ser detectados.
El EP 250108A se asemeja a una explosión tan impulsada por el chorro, pero la falta de rayos gamma implica que el material no pudo estallar a través de las capas externas de la estrella progenitor.
Estos chorros sellados interactuaron con las capas externas de la estrella, perdieron energía y emitieron radiografías que fueron vistos por la sonda Einstein.
“Esta supernova FXT es casi un gemelo de supernovas pasadas que siguieron a GRB”, dijo Eyles-Ferris. “Nuestras observaciones de las primeras etapas de la evolución del EP 250108A muestran que las explosiones de estrellas masivas pueden producir ambos fenómenos”.
‘¡Bienvenido a la fiesta, amigo!’ SOAR investiga FXT Supernova también
Para comprender completamente este extraño FXT y los mecanismos que lo lanzaron, el equipo tuvo que ir más allá de la etapa inicial de las observaciones de rayos X. Como observaron el EP 250108A después de los 6 días iniciales, la emisión de rayos X se desvaneció y la explosión comenzó a estar dominada por la energía de menor energía luz óptica.
“Los datos de rayos X por sí solos no pueden decirnos qué fenómenos creó el FXT”, dijo el miembro del equipo e investigador de la Northwestern University Jillian Rastinejad. “Nuestra campaña de monitoreo óptico de EP 250108A fue clave para identificar las secuelas del FXT y ensamblar las pistas de su origen”.
El aumento en el brillo óptico de EP 250108A duró unas pocas semanas, lo que demuestra características que indicaban su supernova progenitor era un tipo específico de explosión cósmica llamada supernova de tipo ic forra.
Tipo de supernovas IC es un tipo distinto de Supernova de colapso centralexplosiones que ocurren cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible nuclear y ya no pueden apoyarse a sí mismos contra su propia gravedad.
Se diferencian de otras supernovas de colapso de núcleo porque se cree que se originan en estrellas que han perdido sus sobres externos de hidrógeno y helio.
El equipo utilizó la investigación astrofísica del sur (REMONTARSE) Telescopio en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO) en Chile para investigar más a fondo EP 250108A. Esto los llevó a determinar que la estrella que lanzó este FXT tenía una masa entre 15 y 30 veces la del sol.
“Nuestro análisis muestra definitivamente que FXTS puede originarse en la muerte explosiva de una estrella masiva”, agregó Rastinejad. “También es compatible con un vínculo causal entre GRB-Supernovas y FXT-Supernovas, en el que los JET exitosos producen GRB y los fxts son producidos por aviones atrapados o débiles”.
Desde su lanzamiento, la sonda Einstein ha detectado varios FXTS por mes, mientras que los GRB solo se detectan aproximadamente una vez al año. Esto indica que los “chorros fallidos” pueden ser más comunes que los “exitosos”.
Los científicos esperan que los misterios más profundos que rodean la evolución estelar como esta podrían resolverse cuando el Observatorio de Vera C. Rubin Comienza su encuesta de una década, The Legacy Survey of Space and Time (LSST)
El equipo investigación se presenta en Dos documentosque en conjunto proporcionan los datos más detallados sobre un FXT y su supernova asociada.