Crédito de imagen: NASA
Tres poderosas explosiones de tres regiones totalmente diferentes en el espacio han dejado a los científicos luchando. Las explosiones, que duraron solo unos segundos, podrían ser sistemas de alerta temprana para explosiones de estrellas llamadas supernovas, que podrían comenzar a aparecer en cualquier momento.
Las primeras dos explosiones, llamadas destellos de rayos X, ocurrieron el 12 y 16 de septiembre. A continuación, hubo una explosión más potente el 24 de septiembre que parece estar en la cúspide entre un destello de rayos X y un rayo gamma completo. estalló, un descubrimiento interesante por derecho propio. Si estas señales conducen a supernovas, como se esperaba, los científicos tendrían una herramienta para predecir las explosiones de estrellas y luego verlas estallar de principio a fin.
Un equipo dirigido por el Dr. George Ricker del Instituto de Tecnología de Massachusetts detectó las explosiones con el Explorador de transitorios de alta energía de la NASA (HETE-2). Los equipos científicos de todo el mundo que utilizan observatorios espaciales y terrestres se han unido, desgarrado y en conflicto sobre qué región estalló más de cerca.
"Cada explosión ha sido hermosa", dijo Ricker. "Dependiendo de cómo evolucionen, podrían apoyar importantes teorías sobre supernovas y explosiones de rayos gamma. Estas últimas dos semanas han sido como "gallo, fuego, recarga". La naturaleza sigue entregando, y nuestro satélite HETE-2 sigue respondiendo sin problemas ".
Las explosiones de rayos gamma son las explosiones más poderosas conocidas además del Big Bang. Muchos parecen ser causados por la muerte de una estrella masiva que se derrumba en un agujero negro. Otros podrían provenir de la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones. En cualquier caso, el evento probablemente produce chorros gemelos y estrechos en direcciones opuestas, que transportan enormes cantidades de energía. Si uno de los chorros apunta a la Tierra, vemos esta energía como un estallido de "rayos gamma".
Los destellos de rayos X de baja energía podrían ser explosiones de rayos gamma vistos ligeramente fuera del ángulo de la dirección del chorro, algo similar a cómo una linterna es menos cegadora cuando se ve en ángulo. La mayoría de las partículas de luz de los rayos X, llamados fotones, son rayos X, energéticos, pero no tan potentes como los rayos gamma. Ambos tipos de ráfagas duran solo unos pocos milisegundos a aproximadamente un minuto. HETE-2 detecta los estallidos, estudia sus propiedades y proporciona una ubicación para que otros observatorios puedan estudiar el brillo de la explosión en detalle.
El trío de explosiones de las últimas semanas tiene el potencial de resolver dos debates de larga data. Algunos científicos dicen que los rayos X son diferentes bestias juntas, no relacionadas con explosiones de rayos gamma y explosiones masivas de estrellas. Detectar una supernova en la región donde apareció el destello de rayos X refutaría esa creencia, en lugar de confirmar la conexión entre los dos. Las observaciones de seguimiento de la explosión del 24 de septiembre, llamada GRB040924 para la fecha en que se observó, ya están solidificando la teoría de una explosión cósmica continua desde los rayos X hasta los estallidos de rayos gamma.
Más interesante para los cazadores de supernovas es el hecho de que los rayos X están más cerca de la Tierra que las explosiones de rayos gamma. Si bien se ha establecido la conexión entre los estallidos de rayos gamma y las supernovas, estas supernovas están demasiado distantes para estudiarlas en detalle. Los destellos de rayos X podrían ser señales de supernovas en las que los científicos pueden hundir sus dientes y observar en detalle. Sin embargo, por ahora, es solo mirar y esperar.
"El año pasado, el descubrimiento de GRB030329 por HETE-2 selló la conexión entre los estallidos de rayos gamma y las supernovas masivas", dijo el profesor Stanford Woosley, de la Universidad de California en Santa Cruz, quien ha defendido varias teorías sobre la física de las explosiones estelares. “Estas dos explosiones de septiembre pueden ser la primera vez que vemos un destello de rayos X que conduce a una supernova. Podríamos saberlo muy pronto.
Además de todo esto, GRB040924 queda registrado como el que genera la respuesta más rápida para un satélite de ráfaga de rayos gamma. HETE-2 detectó la ráfaga y transmitió información a través de la red de coordenadas de ráfaga de rayos gamma operada por la NASA en menos de 14 segundos, lo que condujo a una detección óptica unos 15 minutos después con el telescopio Palomar de 60 pulgadas, justo al norte de San Diego. El Dr. Derek Fox de Caltech fue el líder en esta observación.
"Todos esperamos mucho más de este tipo de ciencia emocionante después del lanzamiento de Swift", dijo la Dra. Anne Kinney, directora de la División del Universo de la NASA. Swift, que se lanzará en octubre, contiene tres telescopios (rayos gamma, rayos X y rayos UV / ópticos) para la detección rápida de ráfagas, la transmisión rápida de información y las observaciones inmediatas de seguimiento del resplandor.
HETE fue construido por el MIT como una misión de oportunidad bajo el Programa Explorador de la NASA, la colaboración entre las universidades de EE. UU., El Laboratorio Nacional de Los Alamos y científicos y organizaciones en Brasil, Francia, India, Italia y Japón.
Información adicional sobre la física de las explosiones estelares:
Mientras que muchos científicos dicen que los destellos de rayos X son explosiones de rayos gamma vistos ligeramente fuera de ángulo, otra teoría es que la explosión de la estrella que causa el destello de rayos X es rica en bariones (una familia de partículas que incluye protones y neutrones), como en oposición a los leptones (partículas que incluyen electrones). Una explosión dominada por bariones produciría más rayos X, y una explosión dominada por leptones produciría más rayos gamma. Esto se debe a que los bariones se mueven más lentamente que los leptones; y una materia en movimiento más lenta haría una explosión más suave (menor energía) en todos los ángulos.
Según el Dr. Stanford Woosley, la conexión de explosión de supernova / rayos gamma es la siguiente: cuando una estrella masiva se queda sin combustible nuclear, su núcleo colapsará, pero sin que la parte exterior de la estrella lo sepa. Se forma un agujero negro en el interior rodeado por un disco de materia acumulada y, en unos segundos, esto lanza un chorro de materia lejos del agujero negro que finalmente hace estallar los rayos gamma. El chorro perfora la capa exterior de la estrella unos nueve segundos después de su creación. El chorro de materia, junto con vientos vigorosos de níquel-56 radioactivo recién forjado que sopla del disco en el interior, rompe la estrella en cuestión de segundos. Esta ruptura representa el evento de supernova, y la cantidad de níquel-56 radiactivo da su brillo. Sin embargo, desde nuestro punto de vista, no veremos la supernova hasta aproximadamente dos semanas después de la explosión de los rayos gamma porque la región está envuelta por gas y polvo, bloqueando la luz.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
