Crédito de imagen: NASA
Hasta hace poco, los astrónomos pensaban que casi dos tercios de los estallidos de rayos gamma, las explosiones conocidas más poderosas del Universo, no parecen dejar un resplandor. Todo lo que queda es el resplandor crepuscular, que los astrónomos pueden estudiar para tratar de comprender qué causó la explosión. La nave espacial HETE de la NASA ha determinado rápidamente las posiciones de 15 explosiones de rayos gamma y ha transmitido esta información a los astrónomos para que la sigan con telescopios ópticos. En este caso, solo uno no ha tenido resplandor. Por lo tanto, parece que los resplandores posteriores son comunes, solo necesita mirar rápidamente.
Los astrónomos han resuelto el misterio de por qué casi dos tercios de todas las explosiones de rayos gamma, las explosiones más poderosas del Universo, parecen no dejar rastro ni resplandor: en algunos casos, simplemente no se veían lo suficientemente rápido.
Un nuevo análisis del veloz Explorador de transitorios de alta energía de la NASA (HETE), que localiza explosiones y dirige otros satélites y telescopios a la explosión en minutos (y a veces segundos), revela que la mayoría de las explosiones de rayos gamma probablemente tengan algo de resplandor después de todo.
Los científicos anuncian estos resultados hoy en una conferencia de prensa en la Conferencia de explosión de rayos gamma de 2003 en Santa Fe, N.M., una culminación de los datos HETE de un año.
"Durante años, pensamos en los estallidos de rayos gamma oscuros como más insociables que el gato de Cheshire, no teniendo la cortesía de dejar una sonrisa visible cuando se desvanecieron", dijo el investigador principal de HETE, George Ricker, del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, Massachusetts
“Ahora finalmente estamos viendo esa sonrisa. Poco a poco, ráfaga a ráfaga, el misterio de los rayos gamma se está desarrollando. Este nuevo resultado de HETE implica que ahora tenemos una forma de estudiar la mayoría de los estallidos de rayos gamma, no solo un exiguo tercio ".
Las explosiones de rayos gamma, que probablemente anuncian el nacimiento de un agujero negro, duran solo unos pocos milisegundos hasta más de un minuto y luego se desvanecen para siempre. Los científicos dicen que muchas explosiones parecen emanar de la implosión de estrellas masivas, más de 30 veces la masa del Sol. Son aleatorios y pueden ocurrir en cualquier parte del cielo a una velocidad de aproximadamente uno por día. El resplandor posterior, persistente en rayos X de baja energía y luz óptica durante horas o días, ofrece los medios principales para estudiar la explosión.
La falta de un resplandor posterior en la friolera de dos tercios de todas las explosiones había llevado a los científicos a especular que la explosión particular de rayos gamma podría estar demasiado lejos (por lo que la luz óptica se "desplaza hacia el rojo" a longitudes de onda no detectables con telescopios ópticos) o la explosión ocurrió en regiones polvorientas de formación de estrellas (donde el polvo oculta el resplandor).
De manera más razonable, dijo Ricker, la mayoría de las explosiones oscuras en realidad están formando resplandores posteriores, pero los resplandores posteriores pueden desvanecerse inicialmente muy rápidamente. Se produce un resplandor cuando los restos de la explosión inicial chocan contra el gas existente en las regiones interestelares, creando ondas de choque y calentando el gas hasta que brille. Si el brillo posterior se desvanece inicialmente demasiado rápido porque las ondas de choque son demasiado débiles o el gas es demasiado tenue, la señal óptica puede caer precipitadamente por debajo del nivel en el que los astrónomos pueden recogerla y rastrearla. Más tarde, el resplandor posterior puede reducir su velocidad de disminución, pero demasiado tarde para que los astrónomos ópticos recuperen la señal.
HETE, una misión internacional reunida y operada por MIT para la NASA, determina una ubicación rápida y precisa para aproximadamente dos explosiones por mes. Durante el año pasado, la pequeña pero poderosa cámara de rayos X suave (SXC) de HETE, uno de los tres instrumentos principales, determinó con precisión las posiciones para 15 ráfagas de rayos gamma. Sorprendentemente, solo una de las quince ráfagas del SXC ha demostrado ser oscura, mientras que diez se habrían esperado en función de los resultados del satélite anterior.
Un equipo liderado por el MIT ha concluido que la razón por la que finalmente se encuentran resplandores posteriores es doble: los astrónomos ópticos buscan rápidamente y con mayor precisión las ubicaciones de ráfagas SXC precisas y rápidas; y las ráfagas SXC son algo más brillantes en rayos X que las ráfagas de rayos gamma más comunes estudiadas por la mayoría de los satélites anteriores, y por lo tanto la luz óptica asociada también es más brillante.
Por lo tanto, HETE parece haber sido responsable de casi todo el 15 por ciento de los estallidos de rayos gamma, lo que reduce en gran medida la gravedad del problema de "falta de resplandor persistente". Los estudios planeados por equipos de astrónomos ópticos para el próximo año deberían reducir aún más, y posiblemente incluso eliminar, la discrepancia restante.
Los cazadores de rayos gamma son desafiados. Debido a la naturaleza de los rayos gamma y los rayos X, que no pueden enfocarse como la luz óptica, HETE localiza ráfagas en solo unos minutos de arco midiendo las sombras proyectadas por los rayos X incidentes que pasan a través de una máscara calibrada con precisión dentro del SXC. (Un minuto de arco es aproximadamente del tamaño de un ojo de una aguja sostenida a la distancia del brazo). La mayoría de los estallidos de rayos gamma están muy lejos, por lo que innumerables estrellas y galaxias llenan ese pequeño círculo. Sin una rápida localización de un resplandor brillante y desvanecimiento, los científicos tienen grandes dificultades para localizar la contrapartida de los rayos gamma días o semanas después. HETE debe continuar localizando los estallidos de rayos gamma para resolver la discrepancia de los estallidos oscuros restantes.
La nave espacial HETE, en una misión extendida en 2004, es parte del Programa Explorer de la NASA. HETE es una colaboración entre el MIT; NASA Laboratorio Nacional de Los Alamos, Nuevo México; Centro Nacional de Estudios Espaciales de Francia (CNES), Centro de Estudios Espaciales de Rayones (CESR) y Ecole Nationale Superieure del 'Aeronautique et del l' Space (Sup'Aero); y el Instituto Japonés de Investigación Física y Química (RIKEN). El equipo científico incluye miembros de la Universidad de California (Berkeley y Santa Cruz) y la Universidad de Chicago, así como de Brasil, India e Italia.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
