Hay muchas cosas increíblemente brillantes en el universo. A continuación les doy una lista, de brillante a muy brillante.
Pero primero algunos “tecnicismos”: el brillo (o más bien la luminosidad, para ser más precisos) se expresa como magnitud bolométrica absoluta [matemática] M_ {bol} [/ matemática], en unidades de [matemática] mag [/ matemática] (con el Sol en un valor de [matemáticas] M_ {bol, ⊙} = + 4.74 mag [/ matemáticas]), o [matemáticas] L_ {⊙} [/ matemáticas] (en comparación con el Sol, entonces [matemáticas] +4.74 mag = 1L_ {⊙} [/ math]). La escala [math] mag [/ math] es logarítmica, con valores más pequeños correspondientes a luminosidades más altas: Un objeto en [math] M_ {bol} = + 1 mag [/ math] es [math] 100 [/ math] veces más brillante que un objeto en [math] M_ {bol} = + 6 mag [/ math].
Quiero enfatizar que no cuento el Big Bang (que fue tan brillante como cualquier cosa puede ser) como una respuesta válida, porque técnicamente no es un “objeto en el universo”. Es la creación del universo. Pero se lo dejo a usted si cuenta eso, así que al menos quiero mencionarlo.
OK, suficientes tecnicismos. ¡Vamos a divertirnos un poco!
- ¿Cómo explicarías la creación del universo a un niño?
- ¿Qué es un cuásar? ¿Cuál es su significado?
- ¿Pueden colisionar más de dos agujeros negros?
- ¿Por qué se forman muchas galaxias en forma de espiral o espiral barrada? ¿Es el agujero negro en el centro la razón por la cual las galaxias se forman en tales formas?
- ¿Por qué el Universo sigue expandiéndose?
- El sol
¡No, este no es el objeto más brillante del universo! Ni siquiera es una estrella particularmente brillante. Pero es un buen comienzo para obtener un punto de comparación para las cosas locas que vienen después de eso.
El Sol tiene una potencia de salida de [matemáticas] 3.8 \ cdot10 ^ {26} vatios [/ matemáticas], lo que significa que produce tanta energía en 1 segundo como toda la civilización humana consume en aproximadamente medio millón de años (en la actualidad tasa de consumo de energía). Como se explicó anteriormente, esto corresponde a una magnitud bolométrica de [math] + 4.74mag [/ math] o [math] 1L_ {⊙} [/ math].
El sol con una impresionante prominencia solar. Fuente: Wikipedia
- Supernova
O la muerte de una estrella masiva o la explosión de una enana blanca (hay diferentes tipos de supernovas). Lo más poderoso que le puede pasar a una estrella ordinaria. Magnitud bolométrica [matemática] M_ {bol} [/ matemática] entre [matemática] -14 mag [/ matemática] y [matemática] -21 mag [/ matemática], o hasta [matemática] 2 \ cdot 10 ^ {10} L_ {⊙} [/ matemáticas]. Eso es 10 mil millones de veces más brillante que el Sol, o casi tan brillante como una galaxia entera.
SN1994D (punto brillante en la parte inferior izquierda), una supernova en la galaxia NGC 4526. Fuente: Wikipedia
De acuerdo, eso es extremadamente brillante. Pero se pone más brillante. Mucho más brillante!
- Quásar
Un cuásar es un agujero negro supermasivo activo, generalmente en el centro de una galaxia. A medida que el material cae en el agujero negro, se forma un disco de acreción alrededor del agujero negro que es extremadamente caliente e increíblemente brillante. La mayoría de los cuásares consumen entre [matemáticas] 10 [/ matemáticas] y [matemáticas] 100 [/ matemáticas] masas solares por año (!), Y gran parte de esa masa se convierte directamente en energía pura a través de la famosa ecuación de Einstein [matemáticas] E = mc ^ {2} [/ matemáticas]. Ahora, esa es una ecuación muy poderosa: [matemáticas] 2 [/ matemáticas] libras de uranio fueron suficientes para alimentar la bomba atómica que destruyó Hiroshima, y de estas [matemáticas] 2 [/ matemáticas] libras, simplemente [matemáticas] 2 [/ matemáticas] gramos se convirtieron en energía. Ahora imagine una bomba atómica que quema 100 veces la masa del Sol ([matemáticas] 2 \ cdot10 ^ {33} kg [/ matemáticas]) cada año, y sigue y sigue y sigue …
Una magnitud bolométrica típica para un cuásar es [matemática] -25 mag [/ matemática] o [matemática] 10 ^ {12} L_ {⊙} [/ matemática]. 1 billón de veces más brillante que el sol.
Representación artística del disco de acreción de un cuásar. Observe el chorro que sale disparado del polo del cuásar, esto será importante en el próximo párrafo. Fuente: Wikipedia
Podemos hacerlo incluso mejor que eso.
- Blazar
Un blazar es físicamente lo mismo que un quásar, con la excepción de que el chorro que sale disparado de su polo (¡vea la imagen de arriba!) Se dirige exactamente hacia la Tierra. Esto hace que los blazars parezcan aún más brillantes que los cuásares comunes.
Visualización de geometría de diferentes galaxias activas. El que tiene [matemáticas] 0 ° [/ matemáticas] corresponde a un blazar. Fuente: Wikipedia
La mayoría de los blazar son muy variables en escalas de tiempo de horas a años, y ocasionalmente muestran arrebatos dramáticos (probablemente cuando destruyen una gran estrella que se acerca demasiado). Un blazar quiescant típico tiene una magnitud bolométrica de [matemática] -27 mag [/ matemática] o [matemática] 5 \ cdot10 ^ {12} L_ {⊙} [/ matemática] (5 billones de veces más brillante que el Sol). Pero a veces, durante un estallido, las cosas pueden volverse locas.
En junio de 2014, el blazar 3C 454.3 alcanzó una magnitud bolométrica de [matemática] -31.4 mag [/ matemática] durante una explosión, o [matemática] 3 \ cdot10 ^ {14} L_ {⊙} [/ matemática] (300 billones de veces más brillante que el sol). ¡En el pico del estallido, la producción de 3C 454.3 era casi tanta energía como todas las estrellas normales en todo el universo observable combinado ! Esto lo convirtió en el objeto más luminoso jamás observado.
Una imagen que tomé de 3C 454.3 durante una explosión más pequeña en septiembre de 2015. © Northolt Branch Observatories
Pero hace solo unas semanas, ese récord podría haberse roto. El blazar CTA 102 tuvo un estallido que incluso para un blazar estaba justo fuera de la escala (ver CTA 102 se ilumina hasta el estado de blazar óptico más luminoso jamás detectado). Se convirtió en el objeto más distante jamás visto con binoculares (ver aquí) y aunque es demasiado pronto para dar un valor exacto para el brillo máximo, parece que ha alcanzado una magnitud bolométrica superior a [math] -32mag [/ math ] ([matemática] 5 \ cdot10 ^ {14} L_ {⊙} [/ matemática], y posiblemente hasta 1 billón de veces más brillante que el Sol).
Blazar CTA 102 durante su explosión de récord. © Northolt Branch Observatories
Entonces, una buena respuesta a su pregunta puede ser: Los blazars 3C 454.3 y CTA 102 son los objetos más brillantes conocidos en el universo. Pero hay una cosa más que tengo en mi lista …
- El resplandor del estallido de rayos gamma GRB 080319B el 19 de marzo de 2008
Hasta ahora, todos los objetos son cosas que suceden con bastante frecuencia (supernovas), que son brillantes a largo plazo (cuásares) o que alcanzan luminosidades muy altas de vez en cuando (explosiones de blazar). Pero omití una clase de objetos que son tan efímeros que rara vez se observan visualmente: el resplandor visual de los estallidos de rayos gamma.
Un ejemplo particular, GRB 080319B, alcanzó un brillo máximo de [matemática] + 5.8mag [/ matemática] (eso es magnitud aparente, no bolométrica, ¡significa que el objeto era lo suficientemente brillante como para ser visto a simple vista!) A pesar de ser más de 7 mil millones de años luz de distancia. Permaneció visible a simple vista durante aproximadamente 60 segundos (por lo tanto, un evento realmente efímero). Es el objeto conocido más distante que fue visible a simple vista. Desafortunadamente, no se ha informado ninguna observación real a simple vista, por lo que el registro es meramente teórico.
En el brillo máximo, GRB 080319B tenía una magnitud bolométrica de [math] -34mag [/ math] o [math] 3 \ cdot10 ^ {15} L_ {⊙} [/ math]. Eso es 2.5 millones de veces más brillante que la supernova más brillante hasta la fecha, SN 2005ap.
El resplandor extremadamente luminoso del GRB 080319B fue fotografiado por el telescopio de rayos X de Swift (izquierda) y el telescopio óptico / ultravioleta (derecha). Este fue, con mucho, el resplandor de rayos gamma más brillante jamás visto. Fuente: GRB 080319B
Bien, entonces, ¿qué podemos aprender de eso? Bueno, antes que nada: nuestro universo es increíble. Segundo: la imaginación humana se rompe a gran escala. Y tercero: no importa cuán brillante sea, GRB 080319B es más brillante.
