Estallido de rayos gama en el espacio
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Detectan un estallido de rayos gamma en el espacio
Octubre 19, 2.000
ROMA -- El resplandor proveniente de una explosión cósmica ocurrida hace 11.000 millones de años podría darle a los científicos una nueva manera de medir la edad de los cuerpos celestes, según informó un grupo de astrónomos.
La explosión, un estallido de rayos gamma, fue detectada en enero, y les llevó ocho meses a los investigadores descifrar de dónde provenía. GRB 000131, tal como se la conoce, provino de la constelación Carina.
Anteriormente, la mayor distancia registrada era de 9.000 millones de años luz, dijeron los astrónomos en el comunicado.
Las observaciones hechas por un grupo de sondas interplanetarias indican que el estallido de rayos gamma probablemente haya emanado de una estrella en extinción unas 30 veces más grande que el sol.
Sus descubrimientos se presentaron el miércoles en Roma, en una cumbre internacional sobre estallidos de rayos gamma, que son unos misteriosos reflejos de luz de alta energía que ocurren una vez al día.
No se sabe qué es lo que provoca los estallidos, pero son las explosiones más poderosas que se conocen en el universo, según Kevin Hurley, físico de la Universidad de California e investigador principal en el experimento llevado a cabo abordo de la nave Ulysses de la NASA.
La explosión detectada por los científicos está a unos 11.000 millones de años luz de distancia. Un año luz es la distancia que la luz, a una velocidad de 300.000 kilómetros por segundo, recorre en un año.
"La luz de ésta explosión gigante ha viajado durante 11.000 millones de años antes de alcanzar la Tierra y nos sugiere que estos estallidos podrían ser la medida más larga con que contemos para detectar y estudiar las galaxias en el antiguo universo", dijo Hurley.
Los estallidos de rayos gamma no pueden ser detectados desde la Tierra debido a que la atmósfera los absorbe, pero una nave preparada para tal fin puede detectar rastros de radiación gamma a medida que se aproxima a la Tierra y a partir de ellos determinar en qué dirección vienen.
Usando un enorme telescopio que la Agencia Espacial Europea posee en Chile, los astrónomos encontraron un reflejo óptico tras la explosión, lo que sugiere que ha recorrido una gran distancia.
La red de naves que detectaron el estallido incluyen al Ulysses, de la NASA y la Agencia Espacial Europea; el NEAR de la NASA; y el Bepposax italiano.
Estallidos gamma, misterio resuelto
24/05/2.002
El análisis de un estallido cósmico de rayos gamma detectado el pasado mes de noviembre ha ayudado a poner en claro el origen de este fenómeno. Los citados estallidos, los mayores despliegues de energía que se producen en el Universo, se producen cuando estrellas masivas explotan y sus núcleos colapsan para formar agujeros negros.
La prueba definitiva ha sido obtenida por un equipo de astrónomos encabezados por Shri Kulkarni, del California Institute of Technology, mientras estudiaban el estallido catalogado como GRB 011121.
Los estallidos gamma, como su nombre indica, son gigantescas explosiones de rayos gamma, a menudo acompañados por un "resplandor" de rayos-X, luz visible y radioondas. Descubiertos en 1.967, su origen era desconocido, a pesar de que desde 1.997 se han ido acumulando evidencias de que éste se encontraba en las estrellas masivas.
Los astrónomos han utilizado el telescopio espacial Hubble, el radiotelescopio Australia Telescope Compact Array, el Anglo-Australian Telescope y varios telescopios situados en Chile, para observar el estallido gamma GRB 011121, descubriendo que efectivamente había estado acompañado por una explosión supernova.
Con todo este instrumental, los científicos han encontrado que el estallido se produjo en el interior de un capullo de materia lanzado al espacio por la explosión supernova. Por eso piensan que ocurrió cuando el corazón de la estrella colapsó sobre sí mismo, formando un agujero negro.
La idea de que los estallidos gamma y las supernovas están relacionados fue elaborada hace una década. En 1.998, se obtuvieron evidencias de que las coordenadas de una supernova (SN1998bw) coincidían con la posición de un estallido gamma. La prueba definitiva se obtuvo el 11 de noviembre de 2.001, cuando el satélite BeppoSAX detectó en el cielo del hemisferio sur el estallido GRB 011121. Una rápida búsqueda situó su origen en una galaxia relativamente cercana, a unos 5.000 millones de años luz de la Tierra.
Los estallidos gamma son tan potentes que pueden ser vistos de forma aleatoria en el cielo, incluso a grandes distancias. Si su origen es efectivamente el colapso de una estrella masiva, podrían ser usados para hacer un seguimiento de los procesos de formación estelar en el universo temprano, quizá incluso de la primera generación de estrellas.
Sin embargo, aún hay algunos fenómenos que podrían ser también causantes de un estallido gamma, como el choque de dos estrellas de neutrones, o el de una estrella de neutrones con un agujero negro.
Supernovas y estallidos gamma
12/04/2.002
El telescopio espacial de rayos-X XMM-Newton, propiedad de la Agencia Espacial Europea, ha estudiado un estallido de rayos gamma ocurrido el 11 de diciembre de 2.001, confirmando una de las hipótesis de su posible origen. Este tipo de fenómenos estaría relacionado con la muerte explosiva de una estrella muy masiva, acontecimiento que denominamos supernova.
Los estallidos de rayos gamma son las más poderosas explosiones detectadas en el Universo. Su duración es muy breve, y por tanto, son también uno de los grandes misterios de la astrofísica moderna. En busca de su origen, hasta ahora existían dos teorías candidatas para explicar su aparición: La colisión de estrellas de neutrones (estrellas ultradensas ya muertas), o la propia muerte de este tipo de cuerpos estelares, el proceso que llamamos supernova.
El análisis realizado por el XMM-Newton del estallido del 11 de diciembre de 2.001 parece confirmar la segunda hipótesis, descartando la primera, al menos para el fenómeno observado.
El telescopio ha analizado el resplandor del estallido gamma bajo luz de rayos-X, y ello ha permitido detectar por primera vez evidencias de la presencia de elementos químicos que corresponden incuestionablemente a los restos de una explosión supernova, acaecida unos días antes. En este caso, podemos asegurar pues que la causa del estallido gamma fue la muerte de una estrella masiva, una supernova. A pesar de todo, aún no sabemos la razón por la cual se produce ésta potentísima emisión de rayos gamma.
Los estallidos gamma fueron descubiertos por casualidad en 1.967, cuando diversos satélites que intentaban detectar explosiones nucleares sobre la Tierra los localizaron mucho más allá de nuestro planeta. Su misterio radica en que pueden ocurrir varias veces al día, pero durar tan sólo un par de minutos, sin que se pueda predecir su aparición, lo que dificulta su estudio. Hasta hace poco ni siquiera se sabía si ocurrían en nuestra galaxia o en otras más alejadas.
Ahora los astrónomos disponen de un sistema de "alerta" que permite dirigir los telescopios rápidamente hacia el punto en el que aún puede apreciarse el resplandor de la explosión, antes de que desaparezca por completo. Así se ha sabido que su punto de origen son galaxias situadas a millones de años luz de distancia.
El estallido del 11 de diciembre, llamado GRB 011211, fue detectado por el satélite BeppoSAX. Duró 270 segundos, el más largo observado por un vehículo espacial. Una vez confirmada su posición, el telescopio XMM-Newton fue dirigido hacia él,11 horas después de haber sido localizado. En ese momento, el resplandor de la explosión era aún, en la ventana de los rayos-X, 7 millones de veces más brillante que una galaxia.
Se descubrió que el material de la explosión se estaba moviendo hacia la Tierra a un 10 por ciento de la velocidad de la luz (es decir, se estaba expandiendo). Un análisis químico también señaló que se trataba de los restos de una supernova. Se encontraron grandes cantidades de magnesio, silicio, azufre, argón y calcio, pero muy poco hierro. Este es el tipo de sustancias que una estrella masiva produciría en la última etapa de su vida, justo antes de explotar como una supernova. Dicha explosión lanzaría los elementos en todas direcciones, produciendo una esfera iluminada por el resplandor del estallido de rayos gamma. En nuestro caso, la esfera tenía un radio de 10.000 millones de kilómetros. La falta de hierro, por su parte, está relacionada con el poco tiempo transcurrido desde la explosión. El hierro aparecerá unos dos meses después.
Los astrónomos, sin embargo, aún se preguntan por qué no todas las supernovas experimentan un estallido de rayos gamma. Una nueva misión de la ESA, llamada INTEGRAL, cuyo lanzamiento está previsto para octubre de 2.002, intentará responder a ésta cuestión. Será el observatorio de rayos gamma más sensible construido hasta la fecha.
Astronomía de rayos gamma en Namibia
30/08/2.002
Los telescopios de rayos gamma más sensibles del mundo están siendo construidos en Namibia. El High Energy Stereoscopic System (HESS), una colaboración euroafricana, servirá para observar los rayos gamma producidos por las partículas más energéticas del Universo.
Las instalaciones consistirán en cuatro telescopios, el primero de los cuales entrará en servicio en septiembre. Este único telescopio ya es por sí solo más sensible que cualquier otro sistema terrestre que trabaje en ésta zona particular del espectro electromagnético. Cuando a finales de 2.003 estén operativos los cuatro telescopios, la combinación de su poder de captación mejorará aún más su sensibilidad.
Con ellos, los astrofísicos estudiarán diversos fenómenos cósmicos, como por ejemplo los restos de supernovas, estrellas masivas que han estallado al llegar al final de sus días. Uno de los objetivos es averiguar si estos objetos son una fuente de rayos cósmicos, partículas cargadas que bombardean constantemente la Tierra desde el espacio. Su origen es incierto, ya que se ven influidos por el campo magnético de la galaxia, que modifica sus trayectorias. Sin embargo, los rayos gamma que emiten las supernovas sí avanzan en línea recta, de manera que será posible estudiar si los rayos cósmicos pueden tener este mismo punto de partida. El HESS observará también la estructura de los púlsares (el residuo estelar en rotación que permanece tras una explosión supernova y que emite pulsos electromagnéticos) o los núcleos galácticos activos (donde se pretende hallar la fuente de su energía).
Cuando los rayos gamma son absorbidos por la atmósfera terrestre, se crean pares de electrones y positrones que emiten diminutos estallidos de luz, en un proceso conocido como radiación de Cherenkov. Los telescopios como el HESS han sido diseñados para detectar estos estallidos de luz. Curiosamente, utilizan la atmósfera como parte del detector, de manera que tienen mucha mayor sensibilidad que los dispositivos situados en el espacio, pudiendo detectar fuentes de rayos gamma más débiles de lo que se creía posible hasta ahora.
Los rayos gamma son creados normalmente por partículas que se mueven muy rápidamente. Su estudio ayudará a los astrónomos a aprender más sobre los sistemas que aceleran estas partículas (sobre todo núcleos galácticos activos, donde agujeros negros supermasivos producen chorros de partículas que viajan a casi la velocidad de la luz). Los rayos gamma también pueden producirse por la aniquilación de partículas masivas, las cuales podrían formar parte de la "materia invisible" del universo.
El consorcio internacional ha elegido Namibia como punto de observación porque dispone de las condiciones atmosféricas ideales para el HESS. La falta de infraestructuras viarias y de otra clase, sin embargo, ha convertido la construcción del grupo telescópico en un auténtico reto. Cuando el sistema esté operativo en 2.003, se decidirá si es posible expandirlo con un mayor número de telescopios.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).