Imagen TESS de fotograma completo en cadencia justo antes del disparo BAT (izquierda) y en el pico de flujo de ráfaga (centro). La apariencia del resplandor se muestra en el centro de la imagen, indicada por una flecha blanca. El panel de la derecha muestra la misma región del cielo, con una orientación ligeramente diferente, en el Digital Sky Survey (DSS); un pequeño inserto de imagen TESS está en la esquina inferior izquierda para demostrar el cambio de orientación. Crédito: El Diario astrofísico
La NASA tiene una larga tradición de descubrimientos inesperados y la misión del programa espacial TESS no es diferente. La astrofísica de SMU y su equipo descubrieron un estallido de rayos gamma particularmente brillante utilizando un telescopio de la NASA diseñado para buscar exoplanetas, aquellos que ocurren fuera de nuestro sistema solar, especialmente aquellos que pueden ser capaces de albergar vida.
Esta es la primera vez que se detecta un estallido de rayos gamma de esta manera.
Las explosiones de rayos gamma son las explosiones más brillantes del universo, generalmente asociadas con el colapso de una estrella masiva y el nacimiento de un agujero negro. Pueden producir tanta energía radiactiva como liberará el sol durante toda su existencia 10 mil millones.
Krista Lynne Smith, profesora asistente de física en la Universidad Metodista del Sur, y su equipo confirmaron que la explosión, denominada GRB 191016A, ocurrió el 16 de octubre y también determinaron su ubicación y duración. Un estudio del descubrimiento se publicó en El diario astrofísico.
“Nuestros hallazgos demuestran que este telescopio TESS no solo es útil para encontrar nuevos planetas, sino también para la astrofísica de alta energía”, dijo Smith, quien se especializa en el uso de satélites como TESS (Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito) para estudiar los agujeros negros supermasivos y el gas. rodeándolos. Dichos estudios arrojan luz sobre el comportamiento de la materia en el espacio-tiempo profundamente deformado alrededor de los agujeros negros y los procesos por los cuales los agujeros negros emiten poderosos chorros a sus galaxias anfitrionas.
Smith calculó que GRB 191016A alcanzó un máximo de magnitud 15,1, lo que la hace 10.000 veces más tenue que las estrellas más débiles que podemos ver a simple vista.
Puede sonar bastante débil, pero el desmayo tiene que ver con lo lejos que ha llegado el estallido. Se estima que la luz de la galaxia GRB 191016A viajó 11,7 mil millones de años antes de hacerse visible a través del telescopio TESS.
La mayoría de los estallidos de rayos gamma son más oscuros, más cercanos a 160.000 veces más débiles que las estrellas más débiles.
El flash alcanzó su brillo máximo entre 1,000 y 2,600 segundos, luego se desvaneció gradualmente hasta que cayó por debajo de la capacidad de TESS para detectarlo alrededor de 7,000 segundos después del primer disparo.
Cómo SMU y un equipo de especialistas en exoplanetas confirmaron el brote
Este estallido de rayos gamma fue detectado por primera vez por un satélite de la NASA llamado Swift-BAT, que fue construido para encontrar estos estallidos. Pero dado que GRB 191016A ocurrió demasiado cerca de la luna, Swift-BAT no pudo realizar el seguimiento necesario, normalmente solo le tomaría unas pocas horas aprender más sobre él.
Dio la casualidad de que NASA TESS estaba mirando la misma parte del cielo. Esto fue pura coincidencia, ya que TESS presta atención a un nuevo cinturón de cielo cada mes.
Si bien los investigadores de exoplanetas en la base terrestre de TESS pudieron decir de inmediato que se había producido un estallido de rayos gamma, pasarían meses antes de que obtuvieran datos de TESS al respecto. Pero debido a que se estaban enfocando en nuevos planetas, estos investigadores preguntaron si algún otro científico en la conferencia TESS en Sydney, Australia, estaría interesado en excavar más durante la explosión.
Smith era uno de los pocos especialistas en astrofísica de alta energía en ese momento, y se ofreció como voluntario rápidamente.
“El satélite TESS tiene un gran potencial en aplicaciones de alta energía y este era un ejemplo demasiado bueno para ignorarlo”, dijo. La astrofísica de alta energía estudia el comportamiento de la materia y la energía en entornos extremos, incluidas las regiones alrededor de los agujeros negros, poderosos chorros relativistas y explosiones como estallidos de rayos gamma.
TESS es un telescopio óptico que recolecta curvas de luz en todo lo que se encuentra en su campo de visión cada media hora. Las curvas de luz son un gráfico de la intensidad de la luz de un objeto o región azul frente al tiempo. Smith analizó tres de estas curvas de luz para determinar qué tan brillante era la llamarada.
También utilizó datos de observatorios terrestres y del satélite de rayos gamma de Swift para determinar la distancia de la explosión y otras características.
“Dado que la llamarada alcanzó su punto máximo más tarde y tuvo un brillo máximo más alto que la mayoría de las explosiones, esto permitió que el telescopio TESS hiciera muchas observaciones antes de que la llamarada desapareciera por debajo del límite de detección del telescopio”, dijo Smith. “Proporcionamos el único complemento óptico cósmico para esta explosión única”.
Proporcionado por la Universidad Metodista del Sur