19 de febrero de 2009

El estallido de rayos gamma más extremo hasta hoy

Imagen: NASA/Swift/Stefan Immler

El primer estallido de rayos gamma visto en alta resolución por el telescopio espacial Fermi de la NASA es uno que se incluirá en los libros de récords. La erupción tenía la mayor energía total, los movimientos más rápidos y las emisiones de energía inicial más altas vistas hasta ahora.

"Estábamos esperando uno como este", dijo Peter Michelson, investigador principal del telescopio de gran área de Fermi en la Universidad de Stanford. "Las emisiones de los estallidos a estas energías aún son poco comprendidas y Fermi nos da las herramientas para comprenderlas".

Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más luminosas del Universo. Los astrónomos creen que ocurren mayormente cuando estrellas masivas exóticas agotan su combustible nuclear. Cuando el núcleo de una estrella colapsa en un agujero negro, chorros de material - alimentados por procesos no comprendidos aún - salen disparados hacia fuera casi a la velocidad de la luz. Los chorros cubren todo el camino a través de la estrella en colapso y continúan hacia el espacio, donde interactúan con el gas anteriormente arrojado por la estrella y generan un brillante resplandor residual que se atenúa con el tiempo.

Esta explosión, designada como GRB 080916C, tuvo lugar a las 23:13 TU del 15 de septiembre de 2008, en la constelación de Carina. El otro instrumento de Fermi, el monitor de estallidos de rayos gamma, registró simultáneamente el evento. Juntos, los dos instrumentos proporcionaron una visión del inicio del estallido, una emisión de rayos gamma con energías que van entre las 3000 veces y más de 5000 millones de veces la de la luz visible.

Casi 32 horas después del estallido, Jochen Greiner del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre en Garching, Alemania, lideró un grupo que buscó el resplandor residual de la explosión que estaba desvaneciéndose. El equipo captó el campo en siete longitudes de onda, simultáneamente, usando el detector óptico/infrarrojo cercano de estallidos de rayos gamma GROND, en el telescopio de 2,2 metros del Observatorio de La Silla perteneciente a la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, en Chile.

En ciertos colores, el brillo de un objeto lejano muestra una caída característica debido a las nubes de gas intermedias. Cuanto más alejado está el objeto, más roja es la longitud de onda donde tiene lugar esta atenuación. Esto da a los astrónomos una estimación rápida de la distancia del objeto. Las observaciones de seguimiento por parte del equipo establecieron que la explosión tuvo lugar a 12.200 millones de años luz de distancia.

"Éste ya era un estallido apasionante", dijo Julie McEnery, científica del proyecto Fermi en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland. "Pero con la distancia del equipo GRON, pasó de apasionante a extraordinario".

Conociendo la distancia, los miembros del equipo de Fermi demostraron que el estallido superó la energía de aproximadamente 9000 supernovas comunes, si es que la energía fue emitida equitativamente en todas las direcciones. Ésta es una forma estándar de comparar eventos para los astrónomos, incluso aunque los estallidos de rayos gamma emiten la mayor parte de su energía en chorros finos.

Junto a las medidas de Fermi, la distancia también ayudó a los astrónomos a determinar las velocidades más lentas posibles para el material emitido al inicio de los rayos gamma. Dentro del chorro de este estallido, las balas de gas deben haberse movido a un 99,9999 por ciento de la velocidad de la luz. Estas tremendas potencia y velocidad del estallido hacen que sea el más extremo registrado hasta la fecha.

Un aspecto curioso del estallido es el retardo de cinco segundos entre la emisión de energía máxima y mínima. Tal lapso se ha visto en un único estallido anterior.

"Esto puede significar que las más altas emisiones de energía proceden de distintas partes del chorro o se crearon a través de un mecanismo distinto", dijo Michelson.

Los resultados del equipo aparecen en la edición online de la revista Science del 19 de febrero de 2009.

(jg) (mg)

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