Uma explosão muito rara e estranha de luz extraordinariamente brilhante no universo ficou ainda mais estranha – graças ao olho de águia do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. O fenômeno, chamado de Transiente Óptico Azul Rápido Luminoso (LFBOT), surgiu em um local onde não era esperado que fosse encontrado, longe de qualquer galáxia hospedeira. Somente o Hubble poderia identificar sua localização. Os resultados do Hubble sugerem que os astrónomos sabem ainda menos sobre estes objetos do que se pensava anteriormente, descartando algumas teorias possíveis.

Os transientes ópticos luminosos azuis rápidos (LFBOT) estão entre os eventos de luz visível mais brilhantes conhecidos no universo – disparando inesperadamente como flashes de câmeras. Apenas alguns foram encontrados desde a primeira descoberta em 2018. Atualmente, os LFBOTS são detectados cerca de uma vez por ano.

Após a sua detecção inicial, o último LFBOT foi observado por vários telescópios em todo o espectro eletromagnético, desde raios X até ondas de rádio. Somente a resolução extremamente nítida do Hubble poderia identificar sua localização. Designado AT2023fhn e apelidado de “o Passarinho”, o evento transitório mostrou todas as características reveladoras de um LFBOT. Ela brilhou intensamente na luz azul e evoluiu rapidamente, atingindo o brilho máximo e desaparecendo novamente em questão de dias, ao contrário das supernovas , que levam semanas ou meses para escurecer.

Mas, ao contrário de qualquer outro LFBOT visto antes, o Hubble descobriu que o Finch está localizado em aparente isolamento entre duas galáxias vizinhas – a cerca de 50.000 anos-luz de uma galáxia espiral próxima e a cerca de 15.000 anos-luz de uma galáxia menor – um local desconcertante para objetos celestes. anteriormente pensado para existir dentro de galáxias hospedeiras.

"As observações do Hubble foram realmente cruciais. Fizeram-nos perceber que isto era invulgar em comparação com outras observações semelhantes, porque sem os dados do Hubble não teríamos sabido," disse Ashley Chrimes, autora principal do artigo do Hubble que relata o descoberta. Ele também é pesquisador da Agência Espacial Europeia, ex-Radboud University, Nijmegen, na Holanda.

O estudo será publicado na próxima edição da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , e o artigo está atualmente disponível no servidor de pré-impressão arXiv .

Embora essas incríveis explosões tenham sido consideradas um tipo raro de supernova (chamadas supernovas de colapso do núcleo ), as estrelas gigantescas que se transformam em supernovas têm vida curta para os padrões estelares. Portanto, as estrelas massivas progenitoras das supernovas não têm tempo de viajar muito longe do seu local de nascimento – um aglomerado de estrelas recém-nascidas. Todos os LFBOTs anteriores foram encontrados nos braços espirais de galáxias onde o nascimento de estrelas está em curso.

“Quanto mais aprendemos sobre os LFBOTs, mais eles nos surpreendem”, disse Chrimes. "Mostrámos agora que os LFBOTs podem ocorrer muito longe do centro da galáxia mais próxima, e a localização do Finch não é a que esperamos para qualquer tipo de supernova."

A Zwicky Transient Facility – uma câmera terrestre extremamente grande angular que varre todo o céu do norte a cada dois dias – alertou pela primeira vez os astrônomos sobre o Finch em 10 de abril de 2023. Assim que foi localizado, os pesquisadores desencadearam um programa pré-planejado de observações. que estavam de prontidão, prontos para voltar rapidamente a sua atenção para quaisquer potenciais candidatos LFBOT que surgissem.

Medições espectroscópicas feitas com o telescópio Gemini South, no Chile, descobriram que o Finch está a uma temperatura escaldante de 20.000 graus Celsius. Gemini também ajudou a determinar a sua distância da Terra para que a sua luminosidade pudesse ser calculada. Juntamente com dados de outros observatórios, incluindo o Observatório de Raios-X Chandra e o radiotelescópio Very Large Array, estas descobertas confirmaram que a explosão foi de fato um LFBOT.

Os LFBOTs podem ser o resultado de estrelas sendo dilaceradas por um buraco negro de massa intermediária (entre 100 e 1.000 massas solares). A alta resolução e sensibilidade infravermelha do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA podem eventualmente ser usadas para descobrir que o Finch explodiu dentro de um aglomerado globular de estrelas no halo externo de uma das duas galáxias vizinhas . Um aglomerado estelar globular é o local mais provável para encontrar um buraco negro de massa intermediária.

Para explicar a localização invulgar do Finch, os investigadores estão a considerar a possibilidade alternativa de que seja o resultado de uma colisão de duas estrelas de neutrões , viajando muito para fora da sua galáxia hospedeira, que têm estado em espiral uma em direção à outra durante milhares de milhões de anos.

Essas colisões produzem uma quilonova – uma explosão 1.000 vezes mais poderosa que uma supernova padrão. No entanto, uma teoria muito especulativa é que se uma das estrelas de neutrões for altamente magnetizada – um magnetar – poderia amplificar enormemente o poder da explosão ainda mais, para 100 vezes o brilho de uma supernova normal.

“A descoberta levanta muito mais questões do que respostas”, disse Chrimes. "É necessário mais trabalho para descobrir qual das muitas explicações possíveis é a correta."

Como os transientes astronômicos podem surgir em qualquer lugar e a qualquer momento, e são relativamente fugazes em termos astronômicos, os pesquisadores contam com pesquisas de campo amplo que podem monitorar continuamente grandes áreas do céu para detectá-los e alertar outros observatórios como o Hubble para fazer o acompanhamento. observações.

Uma amostra maior é necessária para convergir para uma melhor compreensão do fenômeno, afirmam os pesquisadores. Os próximos telescópios de levantamento de todo o céu poderão detectar mais, dependendo da astrofísica subjacente.