Radiotelescopios revelan gas “invisible” alrededor de una explosión cósmica sin precedentes

Astrónomos, utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y otros radiotelescopios, han detectado gas denso alrededor de una de las explosiones cósmicas más energéticas jamás observadas. Los hallazgos muestran que el material que inicialmente se creía ausente estaba presente, pero la intensa radiación lo hizo invisible a los telescopios ópticos, volviéndose detectable solo en longitudes de onda de radio y milimétricas.

El evento, denominado AT2024wpp y apodado Whippet, pertenece a la rara clase de Transitorios Ópticos Azules Rápidos Luminosos (LFBOT, por su sigla en inglés). Estos eventos se iluminan y se atenúan rápidamente, liberando cantidades de energía extremadamente altas, superiores a las de las explosiones estelares típicas.

"Aunque sospechábamos de qué se trataba, seguía siendo extraordinario", declaró Daniel A. Perley, investigador principal del estudio. "Fue mucho más energético que cualquier evento similar y más que cualquier explosión conocida impulsada por el colapso de una estrella". AT2024wpp fue identificado por primera vez en septiembre de 2024 por el Zwicky Transient Facility. Observaciones posteriores revelaron una fuente azul muy caliente que emitía fuertes rayos X. Los primeros datos ópticos mostraron poca evidencia de material circundante.

Observaciones con ALMA y el Very Large Array de la National Science Foundation (NSF) de los Estados Unidos revelaron una onda de choque de rápida expansión a aproximadamente un quinto de la velocidad de la luz hacia una densa región de gas cercana a la explosión. Este gas no era visible en longitudes de onda ópticas debido a que la intensa radiación de rayos X desprendió electrones de los átomos, lo que suprimió las firmas espectrales tradicionales, pero mantuvo intacta la emisión de radio.

Las observaciones respaldan la hipótesis de que la explosión fue impulsada por un agujero negro masivo que acrecentó material de una estrella compañera masiva. Antes de la ruptura final, la estrella expulsó grandes cantidades de gas, formando una densa capa alrededor del sistema. Cuando la estrella se desintegró, los escombros resultantes produjeron la emisión observada. Observaciones espectroscópicas posteriores detectaron hidrógeno y helio a alta velocidad, lo que aportó evidencia adicional de gas denso en el entorno inmediato de la explosión.

"Estos eventos no solo nos ayudan a identificar agujeros negros, sino que también brindan una nueva forma de identificar dónde se forman, cómo crecen y la física de su formación", añadió Perley.

Informacion adicional

Esta investigación, titulada "AT2024wpp: An Extremely Luminous Fast Ultraviolet Transient Powered by Accretion onto a Black Hole" [AT2024wpp: Un transitorio ultravioleta rápido y extremadamente luminoso impulsado por acreción en un agujero negro], fue presentada por Daniel A. Perley et al. en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana en enero.

Este artículo se basa en un comunicado de prensa del Observatorio Nacional de Radioastronomía de Estados Unidos, socio de ALMA en representación de Norteamérica, y en el comunicado de prensa original del Instituto de Investigación en Astrofísica de la Universidad John Moores de Liverpool.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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