In 2024 ontdekten astronomen de helderste Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT) die ooit is waargenomen. LFBOT’s zijn extreem heldere, maar kortstondige flitsen van blauw licht in het verre heelal. Tot nu toe gingen astronomen ervan uit dat LFBOT’s een bijzonder soort supernova-explosies zijn of misschien worden veroorzaakt door zwarte gaten die interstellair gas opslokken. Maar een nieuwe analyse van deze record-explosies zet de bestaande inzichten over deze zeldzame explosieve gebeurtenissen op losse schroeven.
Uit een analyse van de helderste LFBOT tot nu toe (AT 2024wpp) concluderen onderzoekers van de Universiteit van Californië te Berkeley dat ze worden veroorzaakt door zwarte gaten met meer dan honderd keer zoveel massa als onze zon die een ster in hun omgeving binnen enkele dagen aan flarden hebben getrokken. Deze conclusie lost niet alleen een decennia-oud raadsel op, maar benadrukt dat er veel verschillende soorten stellaire rampen zijn, elk een eigen karakteristiek lichtspectrum dat in de loop van de tijd verandert.
LFBOT’s hebben hun naam te danken aan het feit dat ze helder zijn – ze zijn zichtbaar over afstanden van honderden miljoenen tot miljarden lichtjaren – en slechts enkele dagen duren. Ze produceren energierijk licht dat uiteenloopt van blauw optisch licht tot ultraviolet- en röntgenlicht. De eerste werd waargenomen in 2014, maar de eerste die grondig onderzocht kon worden was AT 2018cow in 2018.
Het besef dat AT 2024wpp niet het resultaat kan zijn van een supernova-explosie kwam nadat de onderzoekers de energie hadden berekend die het object uitstraalde. Die bleek honderd keer groter te zijn dan normaal is voor een supernova.
‘De hoeveelheid energie die door deze uitbarstingen wordt uitgestraald is zo groot dat ze niet kunnen worden aangedreven door de explosie van een ster – hoe zwaar dan ook’, zegt Natalie LeBaron, postdoc aan de UC Berkeley en hoofdauteur van het onderzoeksverslag waarin de nieuwe resultaten zijn opgenomen. ‘De belangrijkste boodschap die AT 2024wpp overbrengt is dat het model waarmee we begonnen zijn onjuist is. Het is zeker niet ‘alleen maar’ een exploderende ster.’
De onderzoekers denken dat het intense, energierijke licht dat een LFBOT uitzendt het gevolg is van een langdurige parasitaire relatie tussen twee zwarte gaten, waarbij het ene zwarte gat materiaal van zijn metgezel opslokt en zich hult in een halo van materiaal dat te ver van het andere zwarte gat verwijderd was om te kunnen worden opgeslokt. Daar komt pas verandering in als een begeleidende ster dichtbij genoeg komt om aan flarden getrokken te worden. Een groot deel van het gas van deze ster wervelt dan naar de polen van het zwarte gat, waar het in de vorm van een jet wordt uitgestoten. Het team heeft berekend dat zulke jets snelheden van ongeveer vijftig procent van de lichtsnelheid bereiken en radiogolven genereren wanneer ze in aanraking komen met het omringende gas.
De verpulverde begeleidende ster zou meer dan tien keer de massa van de zon moeten hebben gehad. Het zou bijvoorbeeld een zogeheten Wolf-Rayet-ster kunnen zijn geweest: een zeer hete en ver geëvolueerde ster die al een groot deel van zijn waterstof heeft verbruikt. (EE)
Bright Blue Cosmic Outbursts Likely Caused by Large Black Holes Shredding Massive Companions