Concepción artística de una explosión de rayos gamma. Fonte: ESA/ Hubble. M. Kornmesser.
Concepción artística de una explosión de rayos gamma. Fonte: ESA/ Hubble. M. Kornmesser.

Detectan desde Canarias unha explosión de raios gamma “sen precedentes”

A revista "Nature" publica os resultados dos rexistros medidos polos telescopios MAGIC en La Palma en xaneiro deste ano

Hai dez meses, o 14 de xaneiro de 2019, os satélites espaciais Swift e Fermi descubriron independentemente unha enorme explosión de raios gamma. En apenas 22 segundos, as súas coordenadas no ceo distribuíronse a través dunha alerta electrónica a astrónomos de todo o mundo, incluída a colaboración MAGIC, que opera dous telescopios de 17 metros de diámetro situados na illa de La Palma, no observatorio do Roque de los Muchachos. Estes aparellos, que destacan pola súa rápida capacidade de apuntado, comezaron a observar a explosión só 50 segundos despois do comezo. A análise dos datos obtidos durante as primeiras decenas de segundos converteu a este evento na fonte máis brillante de fotóns no rango dos teraelectronvoltios (TeV). A posibilidade de atoparse diante dun achado de gran nivel, que os científicos levaban agardando máis de 20 anos, provocaron que se puxera en marcha unha enorme rede de colaboracións que fructificou este mércores coa publicación dun artigo na revista Nature.

As explosións de raios gamma (GRB polas súas siglas en inglés) son estouridos cósmicos breves, repentinos e extremadamente potentes producidos polo colapso de estrelas masivas ou pola fusión de estrelas de neutróns en galaxias distantes. Comezan cun escintileo inicial moi intenso cuxa duración varía entre unha fracción de segundo e os centos de segundos, seguido dun resplandor posterior menos brillante nunha ampla gama de lonxitudes de onda que se desvanece co tempo.

Os fotóns detectados son un billón de veces máis enerxéticos que os da luz visible

No caso do evento de xaneiro deste ano, a primeira explosión de raios gamma detectada polos telescopios MAGIC de La Palma, que se denominou GRB 190114 C, revela por primeira vez os fotóns máis enerxéticos detectados nestes eventos. Os fotóns detectados por MAGIC son un billón de veces máis enerxéticos que os da luz visible. Os estudos teóricos predicían que as explosións de raios gamma eran produtoras de fotóns TeV, e esta detección culmina décadas de procura. “Despois de máis de cincuenta anos do descubrimento das GRB, moitos dos seus aspectos fundamentais seguen sendo descoñecidos”, apunta Razmik Mirzoyan, portavoz da colaboración MAGIC.

“A noite que detectamos o GRB 190114 C, estaba na sala de control dos telescopios MAGIC. Desde o primeiro momento, caemos na conta que os fotóns que iamos vendo pasaban o límite da radiación de sincrotrón. Estes novos resultados, xunto cos numerosos datos en múltiples lonxitudes de onda, proporcionan a primeira evidencia inequívoca dun proceso de emisión adicional e distinto na pos-luminiscencia”, explica Elena Moretti, astrofísica da comunidade española e unha das principais autoras dos resultados.

Telescopios MAGIC no Observatorio do Roque de los Muchachos. Créditos: Daniel López/IAC.
Telescopios MAGIC no Observatorio do Roque de los Muchachos. Créditos: Daniel López/IAC.

É unha observación “sen precedentes“, segundo informa o Instituto de Astrofísica de Canarias, e que proporciona a primeira evidencia dun proceso de emisión distinto na pos-luminescencia e achega novos indicios para comprender os procesos físicos que suceden nos GRB, que son aínda un misterio.

O descubrimento da emisión de GRB 190114 C na nova xanela de TeV mostra que as explosións de raios gamma son aínda máis poderosas do que se pensaba. Mirzoyan engade: “A gran cantidade de datos novos adquiridos por MAGIC e as extensas observacións de seguimento multionda con distintos instrumentos ofrecen valiosas pistas para desentrañar algunhas das incógnitas relacionadas cos procesos físicos involucrados nas explosións de raios gamma”.

Durante o episodio, a emisión de fotóns de TeV do GRB 190114 C foi 100 veces máis intensa que a fonte estable máis brillante coñecida nestas enerxías, a Nebulosa do Cangrexo. Así, o GRB 190114 C pasou a ostentar o récord de ser a fonte máis brillante coñecida de fotóns de TeV. A emisión esvaeceuse rapidamente co tempo, igual que a pos-luminiscencia xa observada a enerxías máis baixas. Os últimos escintileos foron vistos por MAGIC media hora despois.

Foi así como, por primeira vez, a colaboración MAGIC anunciou a detección inequívoca de fotóns de TeV dun GRB á comunidade internacional de astrónomos só unhas horas despois das alertas enviadas polos satélites, tras unha coidadosa verificación dos datos preliminares. Isto facilitou unha extensa campaña de observacións en múltiples lonxitudes de onda do GRB 190114 C, coa contribución de máis de dúas ducias de observatorios e instrumentos, proporcionando unha cobertura completa deste GRB desde a banda de radio ata as enerxías TeV. En particular, as observacións ópticas permitiron medir a distancia que viaxaron os fotóns desde que se xeraron no GRB 190114 C, aproximadamente 4.500 millóns de anos luz.

O achado implicou a varios equipos de centros españois. Por exemplo, desde o Instituto de Astrofísica de Andalucía achegaron unha panorámica completa da contorna onde se produciu a explosión. “Combinamos datos dalgúns dos observatorios máis potentes do mundo, como o telescopio espacial Hubble, o Very Large Telescope (VLT) e ALMA –o maior radiotelescopio do mundo- para explicar a radiación observada por MAGIC e comprobar se a emisión de fotóns tan enerxéticos nesta GRB está relacionada coa contorna da estrela que, ao colapsar, produciu o estalido”, sinala Antonio de Ugarte Postigo, investigador do CSIC.

Este grupo de investigadores puido determinar que a GRB produciuse na rexión central dunha galaxia que se atopa en proceso de interacción con outra galaxia algo maior e moi próxima, un proceso que desencadea intensos brotes de formación estelar. Non só a galaxia anfitrioa da GRB é máis masiva do habitual nestes fenómenos, senón que a contorna inmediata da estrela en colapso é tamén máis densa que a que presentan de media este tipo de estouridos.


ReferenciasObservation of inverse Compton emission from a long γ-ray burst, e Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C, (artigos publicados en Nature).

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.