Maak kennis met AT2021lwx: de grootste kosmische explosie die ooit is waargenomen.
Astronomen hebben een ongekende explosie in de ruimte gesignaleerd. De explosie, die AT2021lwx is genoemd, duurt niet alleen al bijzonder lang, maar is ook nog eens extreem helder, zo valt er te lezen in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De explosie vond plaats op bijna acht miljard lichtjaar afstand, toen het universum ongeveer zes miljard jaar oud was. Onderzoekers denken dat de spectaculaire uitbarsting het gevolg is van een enorme gaswolk, mogelijk duizenden keren groter dan onze zon, die met grof geweld door een superzwaar zwart gat is toegetakeld.
Lang
AT2021lwx duurt momenteel al meer dan drie jaar – en nog altijd wordt deze gedetecteerd door een netwerk van telescopen. En dat is uniek. Vaak laten heldere objecten maar kort van zich horen. Zo zijn de meeste supernova’s slechts een paar maanden zichtbaar helder.
Helder
Wat daarnaast heel opvallend is, is dat de explosie meer dan tien keer helderder is dan elke bekende supernova. Bovendien is hij drie keer helderder dan de helderste getijdenverstoring (TDE’s), waarbij een ster zo dicht bij een zwart gat komt dat hij uit elkaar wordt getrokken tot een spaghettisliert. Hoewel AT2021lwx dus extreem helder is, is het niet de helderste explosie die ooit is waargenomen. Die eer gaat naar de gammaflits GRB 221009A. Uit berekeningen blijkt dat de gammaflits gedurende enkele seconden ongeveer een gigawatt aan energie in de bovenste atmosfeer van de aarde heeft gebracht. Dat is het equivalent van de energieproductie van een aardse elektriciteitscentrale. Hoewel deze gammaflits dus veel helderder was, liet deze maar kort van zich horen. Dit betekent dat de totale energie die bij de AT2021lwx-explosie vrijkomt, vele malen groter is.
Detectie
AT2021lwx werd voor het eerst gedetecteerd in 2020 door de Zwicky Transient Facility in Californië en vervolgens opgepikt door het Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) in Hawaï. Deze faciliteiten speuren de nachtelijke hemel af, op zoek naar objecten die snel in helderheid veranderen. Dit kan namelijk wijzen op kosmische gebeurtenissen, zoals supernova’s, maar ook op planetoïden of kometen. “We kwamen AT2021lwx toevallig tegen in onze zoektocht naar een bepaald type supernova,” vertelt onderzoeker Philip Wiseman. “De meeste supernova’s en getijdenverstoringen laten slechts een paar maanden van zich horen voordat ze weer vervagen. Dat AT2021lwx al jarenlang de hemel verlichtte, was meteen iets ongebruikelijks.”
Afstand
Tot nu toe was de omvang van de explosie echter onbekend. Het team besloot dan ook verschillende telescopen op het eigenaardige object te richten. Ze analyseerden het spectrum van het licht, door dit op te splitsen in verschillende golflengten en vervolgens de verschillende absorptie- en emissiekenmerken van het spectrum te meten. Hierdoor kon het team vervolgens de afstand tot het object bepalen. “Als je eenmaal de afstand en helderheid gezien vanaf de aarde weet, kun je de helderheid van het object bij de bron berekenen,” legt onderzoeker Sebastian Hönig uit. “Toen we die berekeningen hadden uitgevoerd, realiseerden we ons dat het object buitengewoon helder is.”
Quasar
De enige objecten die zich enigszins in de buurt wagen van de helderheid van AT2021lwx, zijn quasars – superzware zwarte gaten waar een constante gasstroom met hoge snelheid op valt. “Bij een quasar zien we de helderheid in de loop van de tijd echter flikkeren,” vertelt onderzoeker Mark Sullivan. En dat is bij AT2021lwx niet het geval, wat dit object opmerkelijk mysterieus maakt. “In het afgelopen decennium hebben we geen spoor van AT2021lwx gezien,” vervolgt Sullivan. “En dan verschijnt deze explosie plotseling aan de nachtelijke hemel, met een helderheid die wedijvert met de helderste objecten in het universum. Het is werkelijk ongekend.”
Gaswolk
Onderzoekers hebben verschillende theorieën geopperd over wat deze bizarre explosie kan hebben veroorzaakt. De meest plausibele verklaring is een extreem grote stof- of gaswolk, voornamelijk bestaande uit waterstof, die uit zijn baan rond een zwarte gat is geraakt en er nu ineens op afstevent. Fragmenten van de wolk worden nu opgeslokt en schokgolven denderen zowel over de overblijfselen, als over een grote, stoffige donut rond het zwarte gat heen. Dergelijke gebeurtenissen zijn zeer zeldzaam en niets op deze schaal is eerder gezien.
Vervolgonderzoek
Of dit inderdaad het geval is, zal nog moeten blijken. Het team is nu van plan op zoek te gaan naar meer informatie over de explosie door verschillende golflengten te meten, waaronder röntgenstralen, die kenmerken van het oppervlak en de temperatuur van het object kunnen onthullen. Ook zal dit hopelijk uitwijzen welke onderliggende processen er nog meer plaatsvinden. Ze zullen ook verbeterde computersimulaties uitvoeren om te testen of deze overeenkomen met hun theorie over de oorzaak van de explosie.
Daarnaast opent het team de jacht op soortgelijke bizarre explosies. “Met nieuwe faciliteiten, zoals de nog in aanbouwzijnde Vera C. Rubin sterrenwacht, hopen we meer objecten te ontdekken en onze kennis erover uit te breiden,” zegt Wiseman. “Het zou kunnen dat dergelijke gebeurtenissen, hoewel uiterst zeldzaam, zo energetisch zijn, dat ze cruciaal blijken voor hoe de centra van sterrenstelsels in de loop van de tijd veranderen.”
