Diez veces más brillante que una supernova, así es la mayor explosión cósmica jamás vista

Un equipo de astrónomos dirigido por la Universidad de Southampton (Reino Unido) ha descubierto la mayor explosión cósmica jamás vista, más de diez veces más brillante que cualquier supernova conocida y tres veces más brillante que el evento de disrupción de marea más brillante, en el que una estrella cae en un agujero negro supermasivo, según publican en la revista en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'.

La explosión, conocida como AT2021lwx, ha durado en la actualidad más de tres años, en comparación con la mayoría de las supernovas, que sólo brillan visiblemente durante unos meses. Tuvo lugar a casi 8.000 millones de años luz, cuando el universo tenía unos 6.000 millones de años, y todavía está siendo detectada por una red de telescopios.

Los investigadores creen que la explosión es el resultado de una inmensa nube de gas, posiblemente miles de veces mayor que nuestro sol, que ha sido violentamente perturbada por un agujero negro supermasivo. Fragmentos de la nube serían engullidos, enviando ondas de choque a través de sus restos, así como a una gran "rosquilla" polvorienta que rodea al agujero negro. Este tipo de sucesos son muy raros y no se ha observado nada semejante hasta ahora.

El año pasado, los astrónomos fueron testigos de la explosión más brillante de la que se tiene constancia: un estallido de rayos gamma conocido como GRB 221009A.

Aunque esta explosión fue más brillante que la de AT2021lwx, sólo duró una fracción de tiempo, lo que significa que la energía total liberada por la explosión de AT2021lwx es mucho mayor.

AT2021lwx fue detectado por primera vez en 2020 por la Zwicky Transient Facility de California, y posteriormente por el Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) de Hawai. Estas instalaciones vigilan el cielo nocturno para detectar objetos transitorios que cambian rápidamente de brillo, lo que indica la existencia de eventos cósmicos como supernovas, así como para encontrar asteroides y cometas. Hasta ahora se desconocía la magnitud de la explosión.

"Lo descubrimos por casualidad, ya que nuestro algoritmo de búsqueda lo señaló cuando buscábamos un tipo de supernova --explica Philip Wiseman, investigador de la Universidad de Southampton que dirigió la investigación--. La mayoría de las supernovas y perturbaciones de marea sólo duran un par de meses antes de desvanecerse. Que algo brillara durante más de dos años fue inmediatamente muy inusual".

El equipo siguió investigando el objeto con varios telescopios diferentes: el telescopio Neil Gehrels Swift (una colaboración entre la NASA, el Reino Unido e Italia), el Telescopio de Nuevas Tecnologías (operado por el Observatorio Europeo Austral) en Chile, y el Gran Telescopio Canarias en La Palma.

Analizando el espectro de la luz, dividiéndolo en diferentes longitudes de onda y midiendo las distintas características de absorción y emisión del espectro, el equipo pudo medir la distancia al objeto.

"Una vez que se conoce la distancia al objeto y lo brillante que nos parece, se puede calcular el brillo del objeto en su fuente. Una vez realizados esos cálculos, nos dimos cuenta de que es extremadamente brillante", afirma el profesor Sebastian Hinig, de la Universidad de Southampton, coautor de la investigación.

Los únicos objetos en el universo tan brillantes como AT2021lwx son los cuásares, agujeros negros supermasivos con un flujo constante de gas que cae sobre ellos a gran velocidad.

El profesor Mark Sullivan, también de la Universidad de Southampton y otro de los coautores del artículo, explica que "un un cuásar, vemos que el brillo aumenta y disminuye con el tiempo. Pero si miramos una década atrás no se había detectado AT2021lwx, y de repente aparece con el brillo de las cosas más brillantes del universo, lo que no tiene precedentes".

Existen diferentes teorías sobre lo que podría haber causado tal explosión, pero el equipo dirigido por Southampton cree que la explicación más factible es una nube extremadamente grande de gas (en su mayoría hidrógeno) o polvo que se ha desviado de su órbita alrededor del agujero negro y ha salido despedida hacia el interior.

El equipo se dispone ahora a recopilar más datos sobre la explosión, midiendo distintas longitudes de onda, incluidos los rayos X, que podrían revelar la superficie y la temperatura del objeto, así como los procesos subyacentes. También llevarán a cabo simulaciones computacionales mejoradas para comprobar si coinciden con su teoría sobre la causa de la explosión.

El doctor Philip Wiseman vaticina que, "con la puesta en marcha en los próximos años de nuevas instalaciones, como el Legacy Survey of Space and Time del Observatorio Vera Rubin, esperamos descubrir más sucesos como éste y aprender más acerca de la evolución de la Tierra".