Il s’agit d’un concept artistique de l’une des explosions les plus brillantes jamais vues dans l’espace. Appelé transitoire optique bleu rapide lumineux (LFBOT), il brille intensément dans la lumière bleue et évolue rapidement, atteignant une luminosité maximale et s’estompant à nouveau en quelques jours, contrairement aux supernovae qui mettent des semaines ou des mois à s’atténuer. Seule une poignée de LFBOT précédents ont été découverts depuis 2018. Et ils se produisent tous à l’intérieur des galaxies où naissent les étoiles. Mais cette illustration montre que Hubble a découvert que le flash LFBOT observé en 2023 s’était produit entre les galaxies. Cela ne fait qu’ajouter au mystère de la nature de ces événements transitoires. Parce que les astronomes ne connaissent pas le processus sous-jacent aux LFBOT, l’explosion présentée ici n’est qu’une simple conjecture basée sur un phénomène transitoire connu. Crédits : NASA, ESA, NOIRLab de NSF, Mark Garlick, Mahdi Zamani
Des éclats de lumière extraordinairement brillants trouvés entre les galaxies
Une nuit claire et étoilée est trompeusement tranquille pour les observateurs du ciel dans le jardin. En réalité, le ciel est enflammé de choses qui éclatent la nuit – comme les appareils photo flash des paparazzi qui se déclenchent. La plupart de ces éclairs sont des explosions ou des collisions stellaires. Ils sont si faibles qu’ils ne peuvent être capturés que par l’œil constant des télescopes qui surveillent continuellement le ciel nocturne pour déceler de tels phénomènes transitoires.
Parmi les plus rares de ces événements cosmiques aléatoires se trouve une petite classe appelée Les transitoires optiques bleus rapides lumineux (LFBOT). Elles brillent intensément dans la lumière bleue et évoluent rapidement, atteignant leur luminosité maximale et s’estompant à nouveau en quelques jours, contrairement aux supernovae qui mettent des semaines ou des mois à s’atténuer.
Le premier LFBOT a été découvert en 2018. Actuellement, ils sont capturés une fois par an et seule une poignée est connue. Il existe plusieurs théories sur les causes de ces puissantes explosions. Mais Hubble est arrivé et a rendu ce phénomène encore plus mystérieux.
Un LFBOT est apparu en 2023 dans un endroit où personne ne s’y attendait : loin entre deux galaxies. Seul Hubble pouvait localiser avec précision son emplacement surprenant. Si une saveur de supernovae extraordinairement puissantes provoque des LFBOT, ils devraient exploser dans les bras spiraux des galaxies où la naissance des étoiles est en cours. Les étoiles massives nouveau-nées derrière les supernovae ne vivent pas assez longtemps pour s’éloigner de leur lieu de nidification à l’intérieur d’une galaxie.
Les astronomes conviennent que davantage de LFBOT doivent être découverts afin que les théoriciens puissent mieux caractériser la population de ces événements transitoires insaisissables.
Une image du télescope spatial Hubble d’un transitoire optique bleu rapide lumineux (LFBOT) désigné AT2023fhn, indiqué par des pointeurs. Elle brille intensément dans la lumière bleue et évolue rapidement, atteignant sa luminosité maximale et s’estompant à nouveau en quelques jours, contrairement aux supernovae qui mettent des semaines ou des mois à s’atténuer. Seule une poignée de LFBOT précédents ont été découverts depuis 2018. La surprise est que ce dernier transitoire, observé en 2023, se situe à un large décalage par rapport à la galaxie spirale barrée à droite et à la galaxie naine en haut à gauche. Seul Hubble pouvait localiser son emplacement. Et les résultats laissent les astronomes encore plus confus car tous les LFBOT précédents ont été trouvés dans des régions de formation d’étoiles dans les bras spiraux des galaxies. On ne sait pas exactement quel événement astronomique déclencherait une telle explosion bien en dehors d’une galaxie. Crédit : NASA, ESA, STScI, Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/Radboud University)
Le télescope spatial Hubble de la NASA découvre une explosion bizarre dans un endroit inattendu
Un éclat très rare et étrange de lumière extraordinairement brillante dans l’univers est devenu encore plus étrange – grâce à l’œil d’aigle de NASAc’est Le télescope spatial Hubble.
Le phénomène, appelé Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT), s’est produit sur la scène où on ne s’attendait pas à le trouver, loin de toute galaxie hôte. Seul Hubble pouvait localiser son emplacement. Et les résultats laissent les astronomes encore plus confus. Pour commencer, ils ne savent pas ce que sont les LFBOT. Les résultats de Hubble suggèrent qu’ils en savent encore moins en excluant certaines théories possibles.
Les LFBOT font partie des événements de lumière visible les plus brillants connus dans l’univers – se déclenchant de manière inattendue comme les flashs d’un appareil photo. Seule une poignée a été découverte depuis la première découverte en 2018 – un événement situé à environ 200 millions d’années-lumière et surnommé « la vache ». Actuellement, les LFBOT sont détectés une fois par an.
Constatations et observations récentes
Après sa détection initiale, le dernier LFBOT a été observé par plusieurs télescopes sur tout le spectre électromagnétique, des rayons X aux ondes radio. Désigné AT2023fhn et surnommé « le Finch », l’événement transitoire a montré toutes les caractéristiques révélatrices d’un LFBOT. Elle brillait intensément dans la lumière bleue et évoluait rapidement, atteignant sa luminosité maximale et s’estompant à nouveau en quelques jours, contrairement aux supernovae, qui mettent des semaines ou des mois à s’atténuer.
Mais contrairement à tout autre LFBOT observé auparavant, Hubble a découvert que Finch est situé entre deux galaxies voisines – à environ 50 000 années-lumière d’une galaxie spirale proche et à environ 15 000 années-lumière d’une galaxie plus petite.
L’image intitulée « AT2023fhn HST WFC3/UVIS » avec clé de couleur, barre d’échelle et flèches de boussole montre trois galaxies sur le fond noir velouté de l’espace. La plus grande est la galaxie en forme de spirale blanche et bleue au centre de l’image. Deux galaxies plus petites présentent des taches blanchâtres vers la gauche. Une curieuse tache blanche avec des pointeurs rouges près du haut de l’image est la lueur brillante d’un objet inconnu qui a explosé, mais qui n’est associé à aucune des galaxies. Crédit : NASA, ESA, STScI, Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/Radboud University)
« Les observations de Hubble étaient vraiment cruciales. Ils nous ont fait comprendre que c’était inhabituel par rapport à d’autres, car sans les données de Hubble, nous ne l’aurions pas su », a déclaré Ashley Chrimes, auteur principal de l’article de Hubble rapportant la découverte dans un prochain numéro de la revue. Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (MNRAS). Il est aussi un Agence spatiale européenne Chercheur, anciennement de l’Université Radboud, Nimègue, Pays-Bas.
Alors que ces explosions impressionnantes ont été considérées comme un type rare de supernova appelé supernovae à effondrement du noyau, les étoiles gargantuesques qui se transforment en supernovae ont une durée de vie de courte durée selon les normes stellaires. Par conséquent, les étoiles progénitrices massives n’ont pas le temps de s’éloigner très loin de leur lieu de naissance – un amas d’étoiles nouveau-nées – avant d’exploser. Tous les LFBOT précédents ont été trouvés dans les bras spiraux de galaxies où la naissance d’étoiles est en cours, mais le Finch ne se trouve dans aucune galaxie.
« Plus nous en apprenons sur les LFBOT, plus ils nous surprennent », a déclaré Chrimes. « Nous avons maintenant montré que les LFBOT peuvent se produire très loin du centre de la galaxie la plus proche, et l’emplacement du Finch n’est pas celui que nous attendons pour n’importe quel type de supernova. »
Alertes initiales et confirmations supplémentaires
L’installation transitoire de Zwicky – une caméra au sol extrêmement grand angle qui balaye l’ensemble du ciel nordique tous les deux jours – a alerté pour la première fois les astronomes de la présence du Finch le 10 avril 2023. Une fois qu’il a été repéré, les chercheurs ont déclenché un programme pré-planifié de des observations qui étaient en attente, prêtes à tourner rapidement leur attention vers tout candidat potentiel au LFBOT qui se présenterait.
Des mesures spectroscopiques effectuées avec le télescope Gemini Sud au Chili ont révélé que le Finch atteint une température torride de 36 000 degrés. Fahrenheit. Les Gémeaux ont également aidé à déterminer sa distance à la Terre afin de pouvoir calculer sa luminosité. Avec les données d’autres observatoires, notamment l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA et les radiotélescopes au sol Very Large Array de la National Science Foundation, ces résultats ont confirmé que l’explosion était bien un LFBOT.
Explications potentielles et recherches futures
Une théorie propose que les LFBOT pourraient résulter du fait que des étoiles sont dévorées par un corps de masse intermédiaire. trou noir (entre 100 et 1 000 masses solaires). de la NASA Télescope spatial James WebbLa haute résolution et la sensibilité infrarouge de Finch pourraient éventuellement être utilisées pour découvrir que Finch a explosé à l’intérieur d’un amas globulaire d’étoiles dans le halo externe de l’une des deux galaxies voisines. Un amas d’étoiles globulaires est l’endroit le plus probable où l’on puisse trouver un trou noir de masse intermédiaire.
Pour expliquer l’emplacement inhabituel de Finch, les chercheurs envisagent la possibilité qu’il soit le résultat d’une collision de deux étoiles à neutrons, voyageant loin de leur galaxie hôte, qui tournent en spirale l’une vers l’autre depuis des milliards d’années. De telles collisions produisent une kilonova – une explosion 1 000 fois plus puissante qu’une supernova standard. Cependant, une théorie très spéculative est que si l’une des étoiles à neutrons est fortement magnétisée – un magnétar – elle pourrait considérablement amplifier la puissance de l’explosion, jusqu’à 100 fois la luminosité d’une supernova normale.
« La découverte pose beaucoup plus de questions qu’elle n’en répond », a déclaré Chrimes. « Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer laquelle des nombreuses explications possibles est la bonne. »
Étant donné que les transitoires astronomiques peuvent apparaître n’importe où et à tout moment, et sont relativement éphémères en termes astronomiques, les chercheurs s’appuient sur des études à large champ qui peuvent surveiller en permanence de vastes zones du ciel pour les détecter et alerter d’autres observatoires comme Hubble pour qu’ils effectuent un suivi. observations.
Un échantillon plus large est nécessaire pour converger vers une meilleure compréhension du phénomène, estiment les chercheurs. Les prochains télescopes d’étude du ciel, tels que l’observatoire au sol Vera C. Rubin, pourraient être capables d’en détecter davantage, en fonction de l’astrophysique sous-jacente.
Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore, dans le Maryland, mène les opérations scientifiques de Hubble et Webb. STScI est exploité pour la NASA par l’Association des universités de recherche en astronomie, à Washington, DC.
L’équipe internationale d’astronomes participant à cette étude est composée de AA Chrimes (Université Radboud, Pays-Bas), PG Jonker (Université Radboud et Institut néerlandais de recherche spatiale, Pays-Bas), AJ Levan (Université Radboud, Pays-Bas) ; Université de WarwickRoyaume-Uni), DL Coppejans (Université de Warwick, Royaume-Uni), N. Gaspari (Université Radboud, Pays-Bas), BP Gompertz (Université de BirminghamRoyaume-Uni), PJ Groot (Université Radboud, Pays-Bas ; Université du Cap et Observatoire astronomique sud-africain, Afrique du Sud), DB Malesani (Université Radboud, Pays-Bas ; Cosmic Dawn Center (DAWN) et Université de Copenhague, Danemark) , A. Mummery (Oxford Astrophysics, Royaume-Uni), ER Stanway (Université de Warwick, Royaume-Uni) et K. Wiersema (Université du Hertfordshire, Royaume-Uni).
