22 de mayo de 2007

Erupción de rayos gamma activa por más tiempo del esperado

Imagen: NASA/Swift/XRT Science Team

Un grupo de astrónomos ha usado el Telescopio Espacial Swift, de la NASA, para lograr descubrir las llamaradas energéticas vistas después de un estallido de rayos gamma (GRB), que parecen ser la continuación del propio estallido.

Las GRBs liberan, en segundos, la misma cantidad de energía que el Sol emitirá en sus 10 mil millones de años de vida. La energía de larga duración de la GRB (que dura más de pocos segundos) proviene del núcleo de una estrella masiva que ha colapsado para formar un agujero negro o una estrella de neutrones. Para la teoría actual, el gas interior formaría un disco alrededor del objeto central. Los campos magnéticos forman un canal donde algo de material es expulsado en dos chorros que se mueven a la velocidad de la luz. Las colisiones entre las capas de material expulsado dentro de los chorros forman la GRB.

A principios de la misión del Telescopio Swift (XRT) en rayos X, se descubrió que el pulso inicial de los rayos gamma, que era conocida como "prompt emission" (emisión pronta), era seguida pocos minutos y horas después por unas llamaradas poderosas de rayos X de corta vida. Las llamaradas sugerían (pero no probaban) que la fuente central de los GRB continuaba activa tiempo después de la prompt emission.

Después de analizar a la GRB 060714, denominada así por la fecha detección, el 14 de julio de 2006, Hans Krimm, de la Asociación de Universidades para la Investigación Espacial, con cede en Columbia, Md, Estados Unidos, y el Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, y ocho colegas más, han demostrado que las llamaradas de rayos X son, de hecho, una continuación de la prompt emission, demostrando que las fuentes de producción de las GRB son activas durante más tiempo que lo que se pensaba anteriormente.

El Telescopio BAT (Swift's Burst Alert Telescope ) captó esta GRB en su etapa inicial en la dirección de la constelación de Libra. Entonces, a partir de 70 a 200 segundos después del estallido inicial, el BAT y el XRT registraron cinco llamaradas. Cada llamarada exhibió una variabilidad rápida y prolongada en intensidad, pero la energía total disminuyó de llamarada en llamarada. Por otra parte, el pico de energía de fotones de cada llamarada se suavizó progresivamente de rayos gamma a rayos X (de la energía más alta a la más baja).

La prompt emission de rayos gamma y las subsecuentes llamaradas en rayos X parecieron formar un continuo conectado y envolviendo eventos sucesivos. "Este patrón señala una inyección continua de energía desde la fuente central, quizás por el suministro de de combustible de la caída esporádica de material en el agujero negro. El agujero negro tan luego consume gas, envía energía hacia al exterior" señala Krimm.

Este trabajo será publicado el 10 de agosto de 2007 en el Astrophysical Journal.

La rápida y la gran variabilidad de las llamaradas de rayos X argumentan fuertemente contra la idea que esto sea causado por los chorros que rodean el gas. Dado que la emisión observada proviene de una región amplia, el resplandor debería ser más suave con el paso del tiempo. Nadie ha logrado explicar por qué el material circundante sería capaz de lograr esta rápida variabilidad.

"Este es un importante resultado" señala Neil Gehrels, investigador principal de SWIFT, "si por casualidad miras varios estallidos, encontrarás que uno de ellos abre la puerta. GRB 060714 muestra lo que sucede en los primeros minutos y es producido por la fuente central".

(saa)

Más información en:
http://www.nasa.gov/