Todos los ojos están puestos en la fuente del estallido de rayos gamma sin precedentes que iluminó el cielo la semana pasada.
El 9 de octubre, un rayo de luz más energético que los astrónomos jamás vistos atraviesa nuestro planeta, cegando temporalmente los detectores de varios satélites de la NASA. El rayo provenía de un estallido de rayos gammaEs el tipo de explosión más activo que se sabe que ocurre en Universo (parte de la gran explosión) que se cree que acompaña el nacimiento de algunos agujeros negros.
En cuestión de horas, decenas de telescopios de todo el mundo apuntaban en la dirección del origen de la explosión, lo que confirmaba que, efectivamente, se trataba de uno de los libros. El evento, oficialmente llamado GRB221009Adesde entonces se ha ganado el apodo de BARCO («el más brillante de todos los tiempos»), y los astrónomos esperan que ayude a arrojar luz sobre la física alucinante detrás de estos fenómenos desastrosos.
«Es un evento que ocurre una vez cada siglo, tal vez una vez cada 1000 años», dijo a Space.com Brendan O’Connor, astrónomo de la Universidad de Maryland y la Universidad George Washington. «Estamos realmente asombrados con este evento y nos sentimos muy afortunados de poder estudiarlo».
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Los estallidos de rayos gamma no son raros. Aproximadamente una vez al día, uno parpadea brevemente en nuestro planeta desde algún lugar del universo. Se cree que muchos eventos ocurren en todo el universo. Algunos estallidos de rayos gamma brillan durante una fracción de segundo, posiblemente causados por colisiones estrellas de neutronesque son cadáveres astrales dejados después de eso supernova Enormes explosiones estrellas cuyo corazón se quedó sin combustible. Otros pueden durar varios minutos, muy probablemente cuando un agujero negro, que acaba de nacer de una explosión de supernova, se traga tanto de su estrella madre a la vez que tiene que arrojar parte de ella en un chorro muy poderoso.
El estallido de rayos gamma del 9 de octubre se destacó incluso entre los estallidos de rayos gamma de largo alcance observados anteriormente, ya que sus fotones bombardearon los detectores de los satélites durante unos 10 minutos. La energía contenida en esos fotones era más alta que cualquier energía jamás medida. A 18 TeV, al menos algunos de los fotones GRB221009A superaban por un factor de dos las partículas más energéticas producidas por el generador de partículas más potente de la Tierra, Gran Colisionador de Hadrones.
El resplandor de la explosión causada por la interacción de los rayos gamma con el polvo cósmico también fue fuera de lo común, superando cualquier otra aurora vista antes a pesar de que GRB221009A emanó de una parte del cielo obstruida por la gruesa banda de vía Láctea galaxia. La explosión fue tan poderosa que ionizó atmósfera terrestre Se interrumpieron las comunicaciones de radio de onda larga.
O’Connor, quien formó parte de un equipo de astrónomos que utilizó el telescopio Gemini Sur en Chile para observar los efectos de GRB221009A en octubre, dijo que los astrónomos pudieron rastrear el origen de solo alrededor del 30% de todos los estallidos de rayos gamma que desgarraron el Tierra en octubre. 14, aproximadamente una semana después de que se encendió por primera vez. En el caso de GRB221009A, los astrónomos han encontrado la fuente: una galaxia llena de polvo en la constelación de Sagitta, también conocida como Arrow. Luego vino otra sorpresa: un estallido de rayos gamma ocurrió mucho más cerca una tierra Que la mayoría de los otros han visto antes.
«Estos estallidos de rayos gamma provienen del colapso de estrellas masivas, y estas estrellas tienen vidas muy cortas», dijo a Space.com la estudiante de astronomía de la Universidad Northwestern Jillian Rastingad, quien participó en las mediciones de Gemini Sur. «Estas estrellas trazan la historia de la formación de estrellas en el universo. Por lo tanto, a medida que la formación de estrellas alcanza su punto máximo, los estallidos largos de rayos gamma alcanzan su punto máximo, que es aproximadamente la mitad de la vida del universo. Sin embargo, este estallido de rayos gamma ocurrió recientemente , mucho más cerca de nosotros”.
Los astrónomos estiman que la fuente de GRB221009A se encuentra en unos 2.400 millones años luz de la tierra. Antes se habían observado estallidos de rayos gamma más cercanos, pero no fueron tan activos como GRB221009A, lo que se sumó al estado especial del evento.
«Debido a que este evento nos parece tan brillante, podremos estudiarlo por más tiempo y con mucho mejor detalle», dijo O’Connor. «Al menos 50 telescopios ahora lo están mirando en todas las longitudes de onda, y esto nos ayudará a maximizar la ciencia».
Aunque los estallidos de rayos gamma solo duran unos pocos minutos en el mejor de los casos, producen efectos observables durante semanas. Los astrónomos también están buscando la supernova que desencadenó la explosión, que expulsa material hacia el exterior más lentamente.
«Nuestra comprensión actual de estas explosiones es que tienes una estrella masiva, y cuando colapsa, crea un agujero negro, en el que cae parte del material de la estrella», dijo O’Connor. «El agujero negro luego lo escupe como este flujo, que se mueve casi a la velocidad de la luz, un estallido de rayos gamma. Al mismo tiempo, cuando una estrella explota, parte de este material rebota hacia afuera, esencialmente comenzando a alejarse. a velocidades mucho más lentas, pero no, sigue siendo muy rápido. Y eso es una explosión de supernova».
Cuando los rayos gamma del estallido inicial interactúan con el material del universo circundante, producen el resplandor que, según Rastingad, abarca el espectro electromagnético pero se observa mejor en rayos X y longitudes de onda de radio. Los astrónomos siguen observando el resplandor de GRB221009A, que fue capturado por primera vez El satélite Swift de la NASA que caza rayos gamma La formación de anillos de colores alrededor de la fuente en las primeras horas después de la explosión.
Rastingad dijo que los telescopios ahora están comenzando a ver los primeros signos de la explosión de supernova que dio lugar a GRB221009A, y espera que se «desarrolle completamente» en las próximas semanas. Sin embargo, debido a la ubicación de la fuente de explosión en el cielo, no podrían observar la supernova durante su vida útil de varios meses.
“Está comenzando a girar detrás del sol. Entonces, a fines de noviembre, no podremos verlo hasta febrero”, dijo Rastingad.
En ese momento, esperaba O’Connor, la NASA Telescopio espacial James Webb Y el telescopio espacial Hubble Ella se unirá a este esfuerzo, y su poder superior en la observación óptica e infrarroja contribuye al esfuerzo.
“Esta es una gran oportunidad para investigar cuánta masa se ha creado [in that event]»Pero también para comprender qué elementos químicos se crearon en este evento. Todavía no sabemos cómo se formaron algunos de los elementos más pesados del universo, y creemos que podríamos ver tales procesos en las explosiones de supernovas», dijo Rastingad. .
Los estallidos de rayos gamma fueron descubiertos por casualidad en la década de 1960 por satélites militares estadounidenses desarrollados para monitorear las pruebas nucleares soviéticas (que también producen rayos gamma), y siguieron siendo un completo misterio durante décadas. Fue solo en la década de 1990 que los astrónomos se dieron cuenta por primera vez de que estos poderosos destellos de luz de todos los rincones del universo podrían tener algo que ver con el colapso de estrellas gigantes.
Sin embargo, gran parte de la comprensión actual de los estallidos de rayos gamma todavía se basa en la teoría y el modelado por computadora, en lugar de en las observaciones, y los astrónomos esperan que GRB221009A ayude a afinar esas teorías. Una gran cantidad de trabajos de investigación sobre todos los aspectos de este evento cuidadosamente observado seguramente seguirán en los próximos meses a medida que los astrónomos se esfuercen por aprovechar al máximo esta oportunidad única en la vida.
Si bien la relativa proximidad de un estallido con la fuerza de GRB221009A es una bendición para la ciencia, los astrónomos no están interesados en ver un estallido de rayos gamma cerca de la Tierra. Especialmente en nuestra galaxia. Los científicos creen que un estallido de rayos gamma que apunte a nuestro planeta desde una distancia de miles de años luz destruiría las capas protectoras de ozono del planeta y provocaría cambios en la atmósfera que podrían conducir a la Edad de Hielo. De hecho, uno de estos estallidos de rayos gamma puede haber desencadenado uno de los cinco eventos de extinción más importantes en la historia de la Tierra, la extinción masiva del Ordovícico hace unos 440 millones de años.
«Afortunadamente, los chorros que provocan los estallidos de rayos gamma se disparan de forma muy estrecha», dijo O’Connor. «Solo se muestran unos pocos grados. Pero si sucedió en nuestra galaxia y nos apuntó, sería realmente peligroso para nosotros. Afortunadamente, la tasa de estos eventos que esperamos que sucedan en cada galaxia es increíblemente baja».
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