6 de enero de 2009

Explosión de rayos gamma ofrece primera mirada a la fábrica de estrellas de una joven galaxia

Imagen: NASA/Swift/Stefan Immler

Los astrónomos que combinan datos de satélite Swift de la NASA, del Observatorio WM Keck en Hawai, y de otras instalaciones, por primera vez, identificaron las moléculas de gas en la galaxia anfitriona de una explosión de rayos gamma.

La explosión, designada GRB 080607, se produjo en junio. "Esta explosión nos dio la oportunidad de 'conocer' el gas de estrellas en formación en una joven galaxia a más de 11 millones de años luz de distancia", dice el profesor Xavier Prochaska de la Universidad de California, Santa Cruz. El hallazgo da una idea de la formación estelar cuando el Universo tenía aproximadamente un sexto de su edad actual.

Las explosiones de rayos gamma - las explosiones más brillantes del Universo - crean un brillo remanente. Su luz codifica la información sobre el gas y el polvo que encuentran en su camino a la Tierra.

"Vemos claramente la absorción de dos moléculas de gas: hidrógeno y monóxido de carbono. Ésos son gases asociamos con regiones de formación estelar en la galaxia", dice Prochaska. El equipo considera que la explosión ocurrió detrás de una nube molecular espesa, similar a aquéllas que producen estrellas en la galaxia hoy.

Los rayos gamma de GRB 080607 activaron el Telescopio de Alerta de Explosión Swift poco después de las 2:07 a.m. EDT el 7 de junio de 2008. Swift calculó la posición de la explosión, transmitió la ubicación a una red de observatorios y se puso a estudiar el brillo remanente.

Esa noche, en la Universidad de California, Berkeley, el profesor Joshua Bloom y los estudiantes de posgrado Daniel Perley y Adam Miller estaban utilizando el espectrómetro de imágenes de baja resolución en el Telescopio de 10 m. Keck I, en Hawai. "Ya que el brillo remanente desaparece rápidamente, tuvimos que apurarnos cuando se recibió la alerta", dice Perley. "Pero en menos de 15 minutos, estuvimos en el blanco y recopilando datos".

Un par de observatorios robóticos también respondió rápidamente. Los apoyados por la NASA el Telescopio de Imágenes Infrarrojas Automatizado Peters (PAIRITEL), en el Monte Hopkins, Arizona, y el Telescopio de Imágenes Automaticas Katzman (KAIT), en el Observatorio Lick, en Monte Hamilton, California, observaron la explosión del brillo remanente dentro de los tres minutos de la alerta rápida.

El espectro de Keck estableció que la explosión se produjo a 11,5 millones de años luz de distancia. GRB 080607 explotó cuando el Universo tenía sólo 2,2 millones de años.

La nube molecular en la galaxia anfitriona de la explosión era muy densa, menos del 1 por ciento del brillo remanente de la luz era capaz de penetrar en ella. "Intrínsecamente, este brillo remanente es el segundo más resplandeciente jamás visto. Ésa es la única razón por la cual hemos podido observarlo por completo", dice Prochaska.

Investigar las densas nubes moleculares proporciona una explicación natural de las llamadas 'explosiones oscuras', que falta asociar al brillo remanente. "Sospechamos que los eventos anteriores, como GRB 080607, eran demasiado débiles para ser observados", dice Yaron Sheffer miembro del equipo de la Universidad de Toledo, Ohio.

Casi la mitad de las líneas de absorción que se encuentra en el espectro de Keck son identificadas. El equipo espera que su comprensión les proporcione nuevos datos sobre las moléculas más simples del espacio.

Prochaska y Sheffer presentaron los resultados hoy en la 213 ª reunión de la Sociedad Americana de Astronomía, en Long Beach, California. Un paper que describe los resultados aparecerá en una edición futura de Astrophysical Journal Letters.

La mayoría de las explosiones de rayos gamma se produce cuando estrellas masivas se quedan sin combustible nuclear. Como el núcleo de la estrella colapsa en un agujero negro o una estrella de neutrones, el gas se dispara con fuerza a través de la estrella y dentro del espacio. El brillo remanente ocurre como las ráfagas de gas que se habían arrojado de la estrella. Ya que una estrella masiva vive sólo unas pocas decenas de millones de años, nunca se desplaza lejos de su nube original.

(dg) (mg)

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