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4/8/06 - DJ:

Extraña anomalía entre los quásares y los GRBs

No debería haber una conexión entre un quásar o un estallido de rayos gamma (GRB) y la cantidad de galaxias que hay entre ellos y nosotros... pero parecería haberla, y eso es un completo misterio.
Vía Astroseti

Un estudio de galaxias observadas a lo largo de las líneas de visión con quásares y con estallidos de rayos gamma (GRBs), objetos ambos que son extremadamente luminosos y lejanos, ha revelado una inconsistencia desconcertante. Parecería que las galaxias son cuatro veces más abundantes en la dirección de los GRBs que en la dirección de los quásares.

Se cree que los quásares son causados por la acreción de material sobre agujeros negros súpermasivos en los centros de galaxias distantes. Los estallidos de rayos gamma, considerados como estertores de estrellas masivas, son las explosiones más poderosas del universo. Pero no hay razón para esperar que las galaxias en primer plano tengan alguna asociación con estas fuentes luminosas que se encuentran en el plano de fondo.

“El resultado contradice nuestros conceptos básicos de cosmología, y estamos luchando para encontrarle una explicación”, dijo Jason X. Prochaska, profesor asociado de astronomía y astrofísica de la Universidad de California, Santa Cruz.

Prochaska y el estudiante graduado Gabriel Prochter dirigieron el estudio, que utilizó datos del satélite Swift de la NASA para obtener datos sobre los brillantes y transitorios post-resplandores de los estallidos de rayos gamma de larga duración. Los investigadores han descrito sus hallazgos en un artículo aceptado para su publicación en Astrophysical Journal Letters. El artículo, que podría tener extrañas implicaciones cosmológicas, ha sido una fuente de agitado debate entre los astrónomos de todo el mundo.

El estudio está basado en un concepto bastante directo. Cuando la luz proveniente de un GRB o de un quásar pasa a través de una galaxia que se encuentra en primer plano, la absorción de ciertas longitudes de onda por el gas asociado con la galaxia crea una firma característica en el espectro lumínico del objeto distante. Esto proporciona un marcador de la presencia de una galaxia frente al objeto, aún cuando en sí misma la galaxia sea demasiado poco luminosa como para ser observada directamente.
Prochter y Prochaska analizaron 15 GRBs en el nuevo estudio, y descubrieron fuertes firmas de absorción indicadoras de la presencia de galaxias a lo largo de las líneas de visión con 14 de ellos. Previamente, habían utilizado datos de la Inspección Digital Sloan del Cielo (SDSS) para determinar la incidencia de galaxias a lo largo de las líneas de visión de los quásares. Basados en este estudio quásar, habrían predicho la existencia de únicamente 3,8 galaxias a lo largo de las líneas de visión de los GRBs, en lugar de las 14 encontradas en ellas.

El análisis quásar se basó en más de 50 000 observaciones SDSS, de modo que los datos para estos objetos son mucho más robustos, estadísticamente hablando, que los datos para los GRBs, dijo Prochaska. Sin embargo, las probabilidades de que sus resultados sean nada más que una fluctuación estadística es de menos de una en 10 000, agregó.

Los investigadores examinaron tres explicaciones potenciales para la inconsistencia.

La primera es el oscurecimiento de algunos quásares por el polvo de las galaxias. La idea es que si un quásar está detrás de una galaxia polvorienta no se lo podría ver, y esto alteraría los resultados. “El contra-argumento es que con esta enorme base de datos sobre observaciones quásar, el efecto del polvo ha sido bien estudiado, y debería ser mínimo”, dijo Prochter.

Otra posibilidad es las líneas de absorción en los espectros de los GRBs provienen de gas eyectado por los mismos GRBs, en lugar de ser causadas por el gas de las galaxias intervinientes. Pero en casi cada caso, cuando los investigadores han dado un vistazo más preciso en la dirección del GRB, de hecho han encontrado una galaxia en la misma posición del gas.

La tercera idea es que la galaxia interviniente puede actuar como una lente gravitatoria, aumentando la luminosidad del objeto de fondo, y que ese efecto sea de alguna forma diferente para los GRBs que para los quásares. Aunque Prochaska dijo que él prefería esta explicación, varios factores hacen que ese efecto aumentado para los GRBs parezca improbable.
“Aquellos que saben sobre el efecto de lente gravitatoria más que yo, me dicen que es difícil que esa sea la respuesta”, agregó Prochaska.

El artículo, un esbozo del cual ha estado colgado en Internet durante varias semanas, ha estimulado una amplia discusión y a por lo menos un nuevo artículo que propone una explicación potencial. Pero hasta ahora los hallazgos siguen causando perplejidad.

“Un montón de gente se ha estado rascando la cabeza, y la mayoría espera que el problema desaparezca”, dijo Prochaska. “Las muestras GRB son pocas, de modo que nos gustaría triplicar o cuadruplicar el número de nuestro análisis. Esto debería acontecer durante la misión extendida de Swift, pero tomará tiempo”.

Además de Prochaska y Prochter, entre los autores del artículo se encuentran Hsiao-Wen Chen de la Universidad de Chicago; Joshua Bloom y Ryan Foley de UC Berkeley; Miroslava Dessauges-Zavadsky del Observatorio de Ginebra; Sebastián Lopez de la Universidad de Chile; Max Pettini de la Universidad de Cambridge; Andrea Dupree del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica; y Puragra GuhaThakurta, profesor de astronomía y astrofísica de UC Santa Cruz.

Los datos utilizados para este estudio fueron obtenidos en el Observatorio W. M. Keck, el Observatorio Géminis, el Telescopio Muy Grande del Observatorio de Paranal, y el Observatorio Magallanes. El apoyo para esta investigación fue proporcionado por la Fundación Nacional de Ciencias y la NASA.
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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

Fuente: Web Site: Universe Today
Artículo: “Strange Difference Between Gamma Ray Bursts and Quasars
Fecha: Julio 31, 2006

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