Los astrónomos creen que el estallido de rayos gamma 221009A representa el nacimiento de un nuevo agujero negro formado en el corazón de una estrella que colapsa. En esta ilustración, un agujero negro está impulsando poderosos chorros de partículas que se mueven a una velocidad cercana a la de la luz. Los chorros perforan la estrella y emiten rayos X y rayos gamma a medida que se desplazan hacia el espacio. Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más poderosas del universo. Emiten la mayor parte de su energía en forma de rayos gamma, que son muchas veces más energéticos que la luz visible que podemos ver con nuestros ojos. Fuente: NASA
La Universidad de Alabama en Huntsville (UAH) anunció que tres científicos afiliados al Centro de Plasma Espacial e Investigación Aeronómica (CSPAR) de la UAH han descubierto un estallido de rayos gamma (GRB) a unos 2.400 millones de años luz de distancia en la constelación de Sagitta, que es uno de los más brillantes jamás observados. Se cree que fue provocado por el colapso de una estrella masiva, acompañado de una explosión de supernova, que dio lugar a un agujero negro.
El Dr. Peter Veres, profesor asistente de CSPAR, el Dr. Michael S. Briggs, científico jefe y subdirector de CSPAR, y Stephen Lesage, científico investigador asistente de la UAH, colaboraron en el descubrimiento y análisis del estallido de rayos gamma. Los científicos operan el monitor de ráfagas de rayos gamma (GBM) en la UAH, parte del sistema de la Universidad de Alabama.
El GBM es un instrumento de órbita terrestre baja a bordo del telescopio espacial de rayos gamma Fermi que ve todo el cielo de rayos gamma desbloqueado por la Tierra y caza GRB como parte de su programa principal.
El desarrollo de GBM y el análisis de datos es un esfuerzo conjunto del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología Espaciales de EE. UU. y el Instituto de Física Extraterrestre. Max Planck en Alemania. El instrumento se administra en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, AL.
“Este estallido de rayos gamma fue extremadamente brillante. Esperamos que se observe un destello de este tipo aproximadamente una vez cada 10.000 años”, dice el Dr. Veres. “Rutinariamente detectamos GRB con una frecuencia de aproximadamente cinco por semana y observamos si alguno de los GRB es único de alguna manera. Este era tan brillante que el instrumento no pudo seguir el ritmo de la gran cantidad de fotones entrantes. Gran parte del trabajo, dirigido por Stephen Lesage, implicó descubrir cómo reconstruir los números perdidos.
El estallido de rayos gamma 221009A ocurrió a unos 2.400 millones de años luz de distancia en la constelación de Sagitta. Crédito: Cortesía del Observatorio Internacional Gemini
Los estallidos de rayos gamma provienen de direcciones aleatorias del cielo, por lo que el GBM debe observar la mayor parte del cielo posible en todo momento. El GBM consta de 12 detectores hechos de yoduro de sodio para capturar rayos X y rayos gamma de baja energía, y dos detectores hechos de germanato de bismuto para capturar rayos gamma de alta energía.
Cuando los rayos gamma entran en estos detectores, interactúan con los cristales del instrumento. Cuanto más enérgico es el rayo gamma, más luz se produce. Al ver qué cristales brillan, el GBM puede determinar la dirección de las explosiones. En total, el instrumento Fermi descubrió más de 3500 GRB y 221009A es, con mucho, el más brillante jamás detectado.
“Durante un GRB, vemos la muerte de una estrella masiva, unas 30 veces más masiva que el Sol, y la formación de un agujero negro”, explica el Dr. Veres.
“El agujero negro dispara un chorro muy rápido cercano a la velocidad de la luz, que producirá un estallido de rayos gamma. En épocas posteriores, los GRB también se ven en otras longitudes de onda, desde radio, óptica, hasta radiación “gamma” de muy alta energía, que se denomina brillo GRB. Este GRB era tan brillante que apareció un brillo en el monitor de ráfagas de rayos gamma, lo cual es muy raro, y pudimos rastrearlo durante casi tres horas”.
GRB 221009A es también uno de los GRB más cercanos y posiblemente más energéticos jamás descubiertos, como se detalla en el artículo sobre arXiv servidor de preimpresión que ha sido aceptado para su publicación en Cartas de una revista de astrofísica.
Proporcionado por la Universidad de Alabama en Huntsville