Des astronomes repèrent la plus grande explosion cosmique jamais vue

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Les astronomes ont repéré la plus grande explosion cosmique jamais vue, et elle est 10 fois plus brillante que n'importe quelle étoile explosive connue, ou supernova.

La luminosité de l'explosion, appelée AT2021lwx, dure depuis trois ans, alors que la plupart des supernovas ne brillent que quelques mois.

L'événement, toujours détecté par les télescopes, s'est produit à près de 8 milliards d'années-lumière de la Terre alors que l'univers avait environ 6 milliards d'années. La luminosité de l'explosion est également trois fois plus brillante que les événements de perturbation des marées, lorsque les étoiles tombent dans des trous noirs supermassifs.

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Mais qu'est-ce qui a déclenché une explosion cosmique aussi longue et massive ? Les astronomes ont déclaré qu'ils pensaient qu'un trou noir supermassif avait perturbé un vaste nuage de gaz ou de poussière, potentiellement des milliers de fois plus grand que notre soleil. Il est possible que le nuage ait été retiré de son orbite et ait volé dans le trou noir, ont déclaré les chercheurs.

Alors que le trou noir avalait des morceaux du nuage d'hydrogène, les ondes de choc se répercutaient probablement à travers les restes du nuage et dans la masse tourbillonnante de matière qui orbite autour du trou noir.

L'événement AT2021lwx détrône le sursaut gamma GRB 221009A en tant qu'explosion cosmique la plus brillante enregistrée, qui a été signalée en 2022. Le sursaut gamma était en fait plus brillant, mais il n'a duré qu'une fraction de l'AT2021lwx, qui libère plus d'énergie dans l'ensemble.

Les résultats ont été publiés jeudi dans les Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Les astronomes ont détecté l'explosion pour la première fois en novembre 2020 avec le Zwicky Transient Facility en Californie, suivi du dernier système d'alerte à impact terrestre d'astéroïdes à Hawaï quelques mois plus tard. Les deux gardent un œil sur les objets du ciel nocturne dont la luminosité change rapidement, comme les étoiles qui explosent, les astéroïdes et les comètes.

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"Nous sommes tombés dessus par hasard, car cela a été signalé par notre algorithme de recherche lorsque nous recherchions un type de supernova", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Philip Wiseman, chercheur à l'Université de Southampton en Angleterre, dans un communiqué. "La plupart des événements de supernovae et de perturbation des marées ne durent que quelques mois avant de s'estomper. Que quelque chose soit brillant pendant plus de deux ans était immédiatement très inhabituel."

Des observations de suivi ont été menées à l'aide de l'observatoire spatial Neil Gehrels Swift, du télescope de nouvelle technologie au Chili et du Gran Telescopio Canarias à La Palma, en Espagne.

Les chercheurs ont pu déterminer la distance entre la Terre et l'événement en analysant les différentes longueurs d'onde de la lumière utilisée pour observer l'explosion.

"Une fois que vous connaissez la distance à l'objet et sa luminosité, vous pouvez calculer la luminosité de l'objet à sa source", a déclaré le co-auteur de l'étude Sebastian Hönig, professeur à l'Université de Southampton, dans un communiqué.

Le système de dernière alerte à impact terrestre d'astéroïdes a observé l'explosion toutes les quelques nuits au cours des 2 ans et demi.

Résoudre le mystère des objets les plus puissants de l'univers

L'équipe de recherche a déterminé que l'événement incroyablement lumineux était près de 100 fois plus brillant que les 100 milliards d'étoiles de la galaxie de la Voie lactée réunies.

Les seuls objets célestes à rivaliser avec la luminosité d'AT2021lwx sont les quasars, ou trous noirs supermassifs qui se nourrissent constamment de gaz à grande vitesse.

"Avec un quasar, nous voyons la luminosité monter et descendre au fil du temps", a déclaré le co-auteur de l'étude, Mark Sullivan, professeur à l'Université de Southampton, dans un communiqué. "Mais en regardant en arrière sur une décennie, il n'y a pas eu de détection d'AT2021lwx, puis tout à coup il apparaît avec la luminosité des choses les plus brillantes de l'univers, ce qui est sans précédent."

L'équipe avait des théories initiales lors de l'étude de la luminosité de l'explosion. Maintenant, les chercheurs veulent collecter plus de données sur différentes longueurs d'onde de lumière pour en savoir plus sur les détails de l'événement, y compris sa température.

"Au début, nous pensions que cette poussée pouvait être le résultat d'un trou noir consommant une étoile qui passait. Mais nos modèles ont montré que le trou noir aurait dû engloutir 15 fois la masse de notreSoleil pour rester aussi brillant aussi longtemps", a déclaré le co-auteur de l'étude, le Dr Matt Nicholl, professeur agrégé à l'Université Queen's de Belfast en Irlande du Nord, dans un communiqué.

"Rencontrer une étoile aussi énorme est très rare, nous pensons donc qu'un nuage de gaz beaucoup plus grand est plus probable. De nombreux trous noirs massifs sont entourés de gaz et de poussière et nous essayons toujours de comprendre pourquoi ce trou noir particulier a commencé à se nourrir si vigoureusement. et si soudainement."