Extrema explosión de rayos gamma

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, de la NASA, ha
detectado una explosión de rayos gamma que es digna de
aparecer en el libro de las marcas. Dicha explosión produjo
la mayor energía total y los movimientos más rápidos que
se hayan observado.

Febrero 20, 2009: La primera explosión de rayos gamma en ser vista a alta resolución por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, de la NASA, es digna de aparecer en los libros de las marcas. El estallido produjo la mayor energía total, los movimientos más rápidos y las emisiones iniciales de mayor energía que se hayan visto.

"La estábamos esperando", dijo Peter Michelson, el investigador principal del Telescopio de Gran Área (Large Area Telescope o LAT, por su sigla en idioma inglés) del Fermi, en la Universidad de Stanford. "Todavía no se comprenden del todo las emisiones de las explosiones a estas energías y Fermi está proporcionándonos las herramientas para entenderlas".

Esta explosión, denominada GRB 080916C, ocurrió a las 7:13 de la tarde, hora diurna del Este (EDT, en idioma inglés), el 15 de septiembre de 2008, en la constelación Carina. Esta película muestra aproximadamente 8 minutos de observaciones de la explosión GRB 080916C, llevadas a cabo por el LAT del telescopio Fermi en 6 segundos. Los puntos de colores representan rayos gamma de diferentes energías:

Arriba: Una película proporcionada por el telescopio LAT, del Fermi, donde se muestra la extrema explosión de rayos gamma. Los puntos azules representan los rayos gamma de menor energía (menos de 100 millones de eV); los verdes, energías moderadas (de 100 millones a 1.000 millones de eV); y los rojos, las mayores energías (más de 1.000 millones de eV). Crédito de la imagen: Colaboración NASA/DOE/LAT-Fermi. [Video quicktime]

El otro instrumento del Fermi, el Monitor de Explosiones de Rayos Gamma, registró el evento simultáneamente. Juntos, los instrumentos proporcionan una vista de la explosión inicial, o emisión pronta de rayos gamma, que surge de energías desde 3.000 hasta más de 5.000 millones de veces la de la luz visible.

Las explosiones de rayos gamma son las más luminosas del universo. Los astrónomos creen que la mayoría de ellas ocurre cuando a las estrellas masivas exóticas se les termina el combustible nuclear. Cuando el núcleo de la estrella colapsa y se transforma en un agujero negro, chorros de material (impulsados por procesos que aún no se entienden por completo) se expanden casi a la velocidad de la luz. Los chorros se abren paso a través de la estrella en colapso y continúan hacia el espacio, donde interactúan con gas que fue previamente arrojado por la estrella, y generan intensas luminiscencias residuales que se desvanecen con el tiempo.

Generalmente, lo primero que hacen los astrónomos después de una explosión de rayos gamma es apurarse para detectar la luminiscencia residual que va desvaneciéndose. Un espectro de la luminiscencia residual (es decir, sus colores) puede revelar la distancia que hay hasta el sitio de la explosión. Esta es información crucial que los astrónomos deben tener para calcular la potencia de la explosión de rayos gamma.

Aproximadamente 32 horas después de la explosión, un grupo liderado por Jochen Greiner, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, ubicado en Garching, Alemania, descubrió la luminiscencia residual de GRB 080916C. Trabajando rápidamente, antes de que pudiera desvanecerse, midieron el espectro de la luminiscencia residual utilizando el Detector de Explosiones de Rayos Gamma en el Infrarrojo Cercano/Óptico, o GROND (por su sigla en idioma inglés), alojado en el telescopio de 2,2 metros, localizado en el Observatorio Europeo del Sur (European Southern Observatory, en idioma inglés), en La Silla, Chile.

Derecho: La luminiscencia residual que se desvanece, detectada por el GROND. [Imagen ampliada]

De acuerdo con sus datos, la explosión ocurrió a 12.200 millones de años luz de distancia.

"Ya era una explosión emocionante", dijo Julie McEnery, científica adjunta del proyecto Fermi, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA, en Greenbelt, Md. "Pero conociendo la distancia por medio del equipo del GROND, la explosión pasó de ser emocionante a ser extraordinaria".

Considerando la distancia, los miembros del equipo del telescopio Fermi calcularon que la explosión excedió la potencia de aproximadamente 9.000 supernovas comunes, si la energía fue emitida igualmente en todas direcciones. Ésta es la manera estándar que los astrónomos tienen de comparar los eventos, incluso cuando las explosiones de rayos gamma emiten la mayor parte de su energía en chorros angostos.

Junto con las mediciones del telescopio Fermi, la distancia también ayuda a los astrónomos a determinar la rapidez del material que emite rayos gamma. Dentro del chorro de esta explosión, balas de gas debieron de haberse movido al menos al 99,9999 por ciento de la velocidad de la luz. La tremenda potencia y velocidad de la explosión la convierten en la más extrema de la que se tenga registro hasta la fecha.

Los resultados dados a conocer por el equipo aparecieron publicados en la edición en línea de la revista Science, del 19 de febrero.