Un estallido muy raro y peculiar de luz ultrabrillante en el universo se volvió aún más peculiar gracias al Eagle Eye del Telescopio Espacial Hubble de la NASA. El fenómeno, conocido como Transitorio Azul Rápido Luminoso (LFBOT), parpadea inesperadamente lejos de cualquier galaxia. Sólo el Hubble puede señalar su ubicación. Los resultados sólo dejaron a los astrónomos aún más confundidos. Primero, no saben qué son los LFBOT. Los resultados de Hubble muestran que descartan algunas teorías posibles y saben aún menos.

LFBOT es uno de los eventos de luz visible más brillantes conocidos en el universo: una explosión repentina como el flash de una cámara. Desde su primer descubrimiento en 2018, solo se han descubierto un puñado: un evento ubicado a unos 200 millones de años luz de distancia y apodado "La Vaca". Actualmente, LFBOT se detecta una vez al año.

Después de que se detectó por primera vez LFBOT, varios telescopios lo observaron en todo el espectro electromagnético, desde rayos X hasta ondas de radio. Llamado AT2023fhn y apodado "Finch", este breve evento mostró todas las características reveladoras de LFBOT. Brilla con una intensa luz azul, evoluciona rápidamente y alcanza un máximo de brillo antes de desvanecerse en cuestión de días, a diferencia de las supernovas, que tardan semanas o meses en atenuarse.

Pero a diferencia de cualquier otro LFBOT visto antes, Hubble encontró a Finch ubicado entre dos galaxias vecinas: una galaxia espiral cercana a unos 50.000 años luz de distancia y una galaxia más pequeña a unos 15.000 años luz de distancia.

La imagen titulada "AT2023fhnHSTWFC3/UVIS", con clave de color, barra de escala y flechas de brújula, muestra tres galaxias sobre un fondo espacial negro aterciopelado. La más grande es la galaxia espiral blanca y azul en el centro de la imagen. Las dos galaxias más pequeñas son las manchas blancas de la izquierda. Una extraña mancha blanca con un puntero rojo cerca de la parte superior de la imagen es la luz deslumbrante de la explosión de un objeto desconocido, pero no está asociada con ninguna galaxia. Crédito de la imagen: NASA, ESA, STScI, AshleyChrimes (ESA-ESTEC/Universidad de Radbroud)

"Las observaciones del Hubble fueron realmente críticas. Nos hicieron darnos cuenta de que este objeto era inusual en comparación con otros objetos similares, porque sin los datos del Hubble, no lo sabríamos en absoluto", dijo Ashley Christmas, autora principal de un artículo del Hubble que se publicará en la próxima revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). También es investigador de la Agencia Espacial Europea y trabajó en la Universidad Radboud en Nijmegen, Países Bajos.

Si bien durante mucho tiempo se pensó que estas horribles explosiones eran un tipo raro de supernova conocida como supernova de colapso del núcleo, las estrellas masivas que se convierten en supernovas tienen una vida corta según los estándares estelares. Por lo tanto, las enormes estrellas primordiales no tienen tiempo de alejarse demasiado de su lugar de nacimiento (la población de estrellas recién nacidas) antes de explotar. Todos los LFBOT anteriores se han encontrado en los brazos espirales de galaxias donde se está produciendo el nacimiento de estrellas, pero Finch no se encuentra en ninguna galaxia.

"Cuanto más aprendemos sobre los LFBOT, más nos sorprenden", afirmó Klems. "Ahora hemos demostrado que los LFBOT pueden ocurrir lejos de los centros de las galaxias más cercanas, y la ubicación de Finch no coincide con lo que esperaríamos de cualquier tipo de supernova".

La instalación transitoria de Zwicky, una cámara terrestre de gran angular que escanea todo el cielo del norte cada dos días, alertó por primera vez a los astrónomos sobre "Finch" el 10 de abril de 2023. Después de su descubrimiento, los investigadores iniciaron programas de observación planificados previamente que permanecen en espera, listos para dirigir rápidamente su atención a cualquier candidato potencial a LFBOT.

Las mediciones espectroscópicas realizadas con el telescopio Gemini Sur en Chile encontraron que Finch tenía una temperatura de hasta 36.000 grados Fahrenheit. El telescopio Gemini también ayudó a determinar su distancia a la Tierra, permitiendo calcular su luminosidad. Estos hallazgos, junto con datos de otros observatorios, incluido el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el radiotelescopio terrestre Very Large Array de la Fundación Nacional de Ciencias, confirman que la explosión fue de hecho una explosión celestial de baja frecuencia.

Una teoría es que los LFBOT podrían ser el resultado de estrellas que son tragadas por agujeros negros de masa intermedia (entre 100 y 1000 masas solares). La alta resolución y la sensibilidad infrarroja del telescopio espacial James Webb de la NASA podrían eventualmente usarse para descubrir que Fincher explotó dentro de un cúmulo globular de estrellas en el halo exterior de una de las dos galaxias vecinas. Los cúmulos de estrellas globulares son los lugares más probables para encontrar agujeros negros de masa intermedia.

Para explicar la posición inusual de Finch, los investigadores están considerando la posibilidad de que sea el resultado de una colisión entre dos estrellas de neutrones que, lejos de sus galaxias anfitrionas, han estado girando en espiral una hacia la otra durante miles de millones de años. Esta colisión crea una kilonova, una explosión 1.000 veces más poderosa que una supernova ordinaria. Sin embargo, una teoría muy especulativa es que si una de las estrellas de neutrones estuviera altamente magnetizada (un magnetar), amplificaría mucho más el poder de la explosión, haciéndola hasta 100 veces más brillante que una supernova normal.

"Este descubrimiento plantea muchas más preguntas de las que responde", dijo Krismus. "Necesitamos trabajar más para encontrar la explicación correcta entre las muchas explicaciones posibles".

Debido a que los transitorios astronómicos pueden ocurrir en cualquier momento y en cualquier lugar y tienen una duración relativamente corta en términos astronómicos, los investigadores deben confiar en estudios del cielo de campo amplio que monitoreen continuamente grandes áreas del cielo para detectarlos y alertar a otros observatorios como el Hubble para que realicen observaciones de seguimiento.

Los investigadores afirman que para comprender mejor el fenómeno se necesitan más muestras. Los próximos telescopios de rastreo de todo el cielo, como el Observatorio Vera C. Rubin con base en tierra, pueden detectar aún más fenómenos, dependiendo de la astrofísica detrás de ellos.