Auf eine seltsame kosmische Explosion folgten wiederholte energiereiche Ausbrüche, die mehrere Monate lang beobachtet wurden. Dieses Phänomen wurde noch nie zuvor beobachtet
Die Ausbrüche waren kurz, dauerten nur wenige Minuten und waren hundert Tage später genauso stark wie während der ursprünglichen Explosion. Sie erschienen nach einer seltenen Art von Sternkatastrophe, die als Fast Luminous Blue Optical Transient (LFBOT)-Ereignis bekannt ist. Die Explosion erhielt offiziell den Namen AT2022tsd und ist als „der Tasmanische Teufel“ bekannt.
Seit seiner Entdeckung im Jahr 2018 gibt es viele Spekulationen über die Ursache dieser extremen Explosionen. Diese sind viel heller als die Supernova-Explosion, die normalerweise massereiche Sterne tötet, aber es dauert eher Tage als Wochen, bis sie verblassen.
Um diese beispiellosen Flares zu untersuchen, wurden 15 Teleskope in verschiedenen Teilen der Welt eingesetzt.
Die Autoren einer neuen Studie glauben, dass die Flare-Aktivität bestätigt, dass der Ursprung in einer Sternleiche liegen muss: einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern.
Dieses Team wurde von der Cornell University geleitet und umfasst Forscher des Instituts für Weltraumstudien Kataloniens (IEEC) am Institut für Weltraumwissenschaften (ICE) des Obersten Rates für wissenschaftliche Forschung (CSIC) in Spanien.
Lluís Galbany, Claudia Gutiérrez und Tomás E. Müller-Bravo, IEEC-Forscher am ICE, trugen im Rahmen von ePESSTO+ (extended Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects) zur Forschung bei. Diese Zusammenarbeit begann im Jahr 2019 und zielt darauf ab, neue Populationen vorübergehender Ereignisse zu erforschen.
Anna YQ Ho, außerordentliche Professorin für Astronomie am College of Arts and Sciences, ist die Erstautorin der Studie. Es half bei der Charakterisierung des „Tasmanischen Teufels“ und der daraus resultierenden Lichtimpulse, die etwa eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt beobachtet wurden. „Wir glauben nicht, dass irgendetwas anderes diese Art von Fackel verursachen könnte.“ „Dies beendet die jahrelange Debatte darüber, was diese Art von Explosion antreibt, und offenbart eine ungewöhnlich direkte Methode zur Untersuchung der Aktivität stellarer Leichen“, sagt er.
Sie schrieb die Software, die im September 2022 vor dem Ereignis warnte, während sie eine halbe Million Veränderungen oder vorübergehende Ereignisse analysierte, die täglich durch eine Himmelskartierung des Zwicky Transient Facility-Teleskops in Kalifornien, USA, entdeckt wurden. Während der routinemäßigen Überwachung von Während der verblassenden Explosion im Dezember 2022 entdeckte das Team, dass eines der analysierten Bilder Licht aufzeichnete, gefolgt von einer hellen Spitze im zentralen Bild, die schnell verschwand.
„Niemand wusste wirklich, was er sagen sollte“, erinnert sich Ho. „So etwas hatten wir noch nie zuvor – etwas so Schnelles und so Helles wie die ursprüngliche Explosion Monate später – bei einer Supernova oder einem FBOT. „Das haben wir in der Astronomie noch nie gesehen.“
--„Das Finden und Charakterisieren von LFBOTs ist aufgrund ihrer Natur eine Herausforderung: Es handelt sich um Objekte, die sich sehr schnell entwickeln.“ Wir verlieren wichtige Informationen über ihre Explosionsmechanismen und ihre Physik, wenn wir ein paar Tage warten, um die Beobachtungen zu koordinieren. Deshalb müssen wir Beobachtungen aktivieren, wenn ein guter Kandidat gefunden ist“, erklärt Claudia Gutiérrez. „Trotz all unserer Bemühungen haben wir etwa ein Dutzend LFBOTs entdeckt, von denen nur sechs Hinweise auf diese neue Klasse von Ereignissen liefern.“ Von ihnen zeigt nur einer, der ‚Tasmanische Teufel‘, diese beispiellosen Fackeln“, fügt er hinzu.
Um dieses Leuchten weiter zu untersuchen, bezog das Team Kollegen ein, die Beobachtungen von mehr als zehn Teleskopen beisteuerten, darunter eines, das mit einer Hochgeschwindigkeitskamera ausgestattet war. Das Team überprüfte frühere Daten und arbeitete daran, andere mögliche Lichtquellen auszuschließen. Ihre Analyse bestätigte letztendlich mindestens 14 unregelmäßige Lichtimpulse über einen Zeitraum von 120 Tagen, was laut Ho wahrscheinlich nur ein Bruchteil der Gesamtzahl ist.
Künstlerische Nachbildung einer Explosion vom Typ LFBOT. (Illustration: Amazings/NCYT)
Erforschung der Sternentwicklung
Die genauen Prozesse werden weiterhin untersucht, vielleicht ein Schwarzes Loch, das Jets stellarer Materie mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nach außen lenkt. Das Team hofft, dass die Forschung seine langfristigen Ziele voranbringen wird, nämlich aufzuzeichnen, wie die Eigenschaften von Sternen vorhersagen können, wie sie sterben und welche Art von Leiche sie produzieren werden. LFBOTs können eine Gelegenheit sein, einen Stern beim Übergang in sein Post-Tod-Stadium zu beobachten.
„Da die aktuelle Stichprobe von LFBOTs noch klein ist, werden aktuelle und zukünftige Hochratenstudien wie LS4, GOTO und BlackGem von entscheidender Bedeutung sein, um ihre Zahl zu erhöhen und dabei zu helfen, das Vorläuferszenario dieser Art von vorübergehenden Ereignissen aufzuklären“, stellt er fest . Tomás E. Müller-Bravo.
„Es ist ein guter Zeitpunkt, das Universum der vorübergehenden Ereignisse zu studieren. Noch vor fünf Jahren wäre es unmöglich gewesen, ein solches Ereignis festzustellen. „Unsere ICE-CSIC-Supernova-Forschungsgruppe unternimmt besondere Anstrengungen, um Teil dieser internationalen Kooperationen zu sein und als Erste außergewöhnliche Ereignisse wie AT2022tsd zu entdecken, zu verfolgen und zu untersuchen“, schließt Lluís Galbany.
Die Studie trägt den Titel „Minutenlange optische Flares mit Supernova-Leuchtkraft“. Und es wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. (Quelle: IEEC / ICE / CSIC)
