El Telescopio Fermi de la NASA ve el estallido de rayos gamma más extremo

NASA / Ciencia Kanija
20/02/09

El primer estallido de rayos gamma en ser viso en alta resolución por el Telescopio Espacial Fermi de la NASA es uno que se incluirá en los libros de récords. El estallido tenía la mayor energía total, los movimientos más rápidos y las emisiones de energía inicia más altas jamás vistas.

“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 comprendidos, y Fermi nos da las herramientas para comprenderlos”.

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Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más luminosas del universo. Los astrónomos creen que ocurren mayormente cuando exóticas estrellas masivas agotan su combustible nuclear. Cuando colapsa el núcleo de una estrella en un agujero negro, chorros de material – alimentados por procesos aún no comprendidos – 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 que se atenúa con el tiempo.

Esta explosión, designada como GRB 080916C, tuvo lugar a las 7:13 p.m. EDT del 15 de septiembre, 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, o apunte, una emisión de rayos gamma con energías entre 3000 y más de 5000 millones de veces que 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 apagándose de la explosión. El equipo simultáneamente captó el campo de siete longitudes de onda usando el Detector Óptico/Infrarrojo Cercano de Estallidos de Rayos Gamma, o GROND, en el telescopio de 2,2 metros en el Observatorio Europeo del Sur en La Silla, Chile. En ciertos colores, el brillo de un objeto lejano muestra una caída característica debido a las nubes de gas intermedias. Cuando más alejados está el objeto, más roja es la longitud de onda donde tiene lugar esta atenuación. Esto da a las astrónomos una estimación rápida de la distancia del objeto. Las continuas observaciones del equipo establecieron que la explosión tuvo lugar a 12 200 millones de años luz de distancia.

“Este ya fue un estallido apasionante”, dijo Julie McEnery, científica del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo Espacial 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 la energía fuese emitida equitativamente en todas las direcciones. Esta 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 finos chorros.

Acoplados con las medidas de Fermi, la distancia también ayudó a los astrónomos a determinar las velocidades más lentas posibles para el material que emitió el inicio de los rayos gamma. Dentro del chorro de este estallido, las bañas de gas deben haberse movido a un 99,9999 por ciento de la velocidad de la luz. Esta tremenda potencia de estallido y velocidad hacer que sea el más extremo registrado hasta la fecha.

Un aspecto curioso del estallido es el retardo de cinco segundo entre el picos de emisión de energía y el punto más bajo. Tal lapso de tiempo sólo se ha visto en un estallido anterior.

“Esto puede significar que las emisiones de energía más altas 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 on-line de hoy de la revista Science.