Astronomii au descoperit o „explozie perfectă” în Univers. O minge de foc, produsă în urma ciocnirii a două stele neutronice

Astronomii au observat ceea ce ar putea fi numit o „explozie perfectă”, o manifestare colosală și perfect sferică declanșată de fuziunea a două rămășițe stelare foarte dense, numite stele neutronice, cu puțin timp înainte ca entitatea să explodeze.

Miercuri, cercetătorii au descris pentru prima dată contururile acestui tip de explozie, numită „kilonova”, care are loc atunci când două stele neutronice fuzionează.

Cele două stele neutronice, cu o masă combinată de aproximativ 2,7 ori mai mare decât cea a Soarelui, au orbitat una în jurul celeilalte timp de miliarde de ani înainte să se ciocnească la viteze mari și să explodeze. Fenomentul s-a petrecut într-o galaxie numită NGC 4993, aflată la aproximativ 140-150 de milioane de ani lumină de Pământ, în direcția constelației Hydra. Un an-lumină este distanța pe care lumina o parcurge într-un an (9,5 trilioane de kilometri).

Existența exploziilor de tip „kilonova” a fost propusă în 1974 și confirmată în 2013, dar nu se știa cum arată acestea până când una a fost detectată în 2017, ca mai apoi să fie studiată intensiv.

„Este o explozie perfectă din mai multe puncte de vedere. Este frumoasă, atât din punct de vedere estetic, prin simplitatea formei, cât și prin semnificația sa fizică”, a declarat astrofizicianul Albert Sneppen de la Centrul Cosmic Dawn din Copenhaga, autorul principal al cercetării publicate în revista Nature, scrie Reuters.

„Din punct de vedere estetic, culorile pe care kilonova le emite arată literalmente ca un soare – cu excepția, desigur, a faptului că are o suprafață de câteva sute de milioane de ori mai mare. Din punct de vedere fizic, această explozie sferică conține fizica extraordinară din centrul acestei fuziuni”, a adăugat Sneppen.

Cercetătorii se așteptau ca explozia să arate poate ca un disc aplatizat – o colosală clătită cosmică luminoasă, din care să iasă un jet de material.

„Având în vedere natura extremă a condițiilor fizice – mult mai extremă decât o explozie nucleară, de exemplu, cu densități mai mari decât un nucleu atomic, temperaturi de miliarde de grade și câmpuri magnetice suficient de puternice pentru a distorsiona formele atomilor – este foarte posibil să existe aici o fizică fundamentală pe care nu o înțelegem încă”, a adăugat Watson.

Kilonova a fost studiată cu ajutorul telescopului Very Large Telescope al Observatorului European de Sud din Chile.

Cele două stele neutronice și-au început viața ca stele normale masive într-un sistem binar. Fiecare a explodat și s-a prăbușit după ce a rămas fără combustibil, lăsând în urmă un nucleu mic și dens cu un diametru de aproximativ 20 km, dar cu o masă mai mare decât cea a soarelui.

Foarte treptat, ele s-au apropiat una de cealaltă, orbitând cu mare viteză. Fiecare dintre ele a fost întinsă și trasă în afară în ultimele secunde înainte de fuziune, din cauza puterii câmpului gravitațional al celeilalte. Părțile lor interioare s-au ciocnit la aproximativ 25% din viteza luminii, creând cele mai intense câmpuri magnetice din univers. Explozia a dezlănțuit pentru câteva zile luminozitatea a aproximativ un miliard de sori.

Cele două au format pentru scurt timp o singură stea neutronică masivă, care apoi s-a prăbușit pentru a forma o gaură neagră, un obiect și mai dens, cu o gravitație atât de puternică, încât nici măcar lumina nu poate ieși din interiorul său.

Cercetătorii au oferit câteva ipoteze pentru a explica forma sferică a exploziei, inclusiv energia eliberată de câmpul magnetic uriaș al stelei neutronice unice și de scurtă durată sau rolul jucat de particulele enigmatice numite neutrini.