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"¿No es suficiente ver que un jardín es hermoso sin tener que creer que también hay hadas en el fondo?" - Douglas Adams, La guía del autoestopista galáctico.
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11/4/11 - DJ:

¡Rayos gamma y centellas!

T.E.L: 4 min. 24 seg.


Nuevos datos sobre los estallidos de rayos gamma largos y cortos se dieron a conocer la semana pasada por una detección muy brillante y una simulación.
batiGRB

28/12/09 - DJ:

El aniversario de un estallido cósmico

T.E.L: 2 min. 59 seg.

Hace cinco años -el 27 de diciembre de 2004- la Tierra fue atacada por un estallido cósmico de gran magnitud.
Ilustración estallido energía Tierra


El flujo de rayos gamma y rayos-X fue detectado por varios satélites como RHESSI e INTEGRAL. El satélite Swift no sólo detectó el estallido, sino que fue saturado por el asalto de energía. Y no estaba apuntando cerca de la fuente del estallido!
Y eso no es todo. La enorme onda de feroz energía fue tan poderosa que varios satélites quedaron temporalmente inutilizados por la ráfaga.

¿Qué fue lo que ocurrió?
Los astrónomos descubrieron rápidamente que se trataba de la ira del magnetar SGR 1806-20 (PSR J1808-2024).
La denominación SGR proviene de la sigla, en inglés, que significa "Repetidoras de Gamma Suaves". Los números "1806-20" se refieren a sus coordinadas en el firmamento: 18 horas, 06 minutos ascensión recta, -20 grados de declinación. Su ubicación en el cielo es cercana a la posición del centro galáctico, en la constelación de Sagitario.
Estos objetos son estrellas de neutrones, remanentes muy densos de explosiones supernova. Pueden tener el doble de la masa de nuestro Sol, pero ser tan compactas como para ocupar sólo 20 kilómetros de diámetro. Un centímetro cúbico de una estrella de neutrones tendría una masa de 1014 gramos: 100 millones de toneladas! La gravedad de estos objetos es también inimaginablemente fuerte, cientos de miles de millones de veces en relación a la Tierra.
Lo que ocurrió aquel fatídico día en SGR 1806-20 fue como un temblor estelar que alteró violentamente el campo magnético y causó una erupción de energía.

Despiértame cuando pase el temblor
En nuestro pequeño punto azul en el universo, un temblor en la escala de Richter puede llegar a los 9,5 como en el terremoto de Valdivia, Chile, en 1960. Nunca se registró un sismo superior en la misma escala y se estima que el supuesto impacto de un asteroide en la Península de Yucatán (que generó el cráter Chicxulub hace 65 millones de años) habría sido de 13.
La cantidad de energía generada por SGR 1806-20 es difícil de calcular y comprender. Aunque la corteza probablemente tuvo en movimiento de un centímetro, la increíble densidad y gravedad generó un evento más allá de lo experimentado por los seres humanos. El sismo habría sido de 32 en la escala Richter. El estallido que surgió del magnetar -y en sólo 200 milisegundos (una quinta parte de un segundo)- generó tanta energía como la que produce el Sol en un cuarto de millón de años.
La energía se movió a la velocidad de la luz desde el objeto, que se encuentra a 50 mil años luz de distancia. La Vía Láctea tiene un diámetro de 100 mil años luz, por lo que la energía recorrió la mitad de la galaxia y llegó con suficiente fuerza como para cegar a nuestros satélites.

Vía Láctea, Sol y SGR 1806-20


El satélite Swift se saturó al contar 2,5 millones de fotones por segundo arribando a sus detectores.

Curva de luz de SGR 1806-20


David Palmer, científico de Swift describe el gráfico así:
"Esta es la curva de luz que (el Telescopio de Alerta de Estallidos de Swift) vio, mostrando cuántos rayos gamma contó cada dieciseisavo de segundo durante seis minutos de observación. No se muestra el pico principal porque fue 10 mil veces más brillante y necesitaría un monitor de varios kilómetros para mostrarlo"

Las pulsaciones en el gráfico dan cuenta de los pulsos de energía que se detectaron, cada 7,56 segundos, relacionados con la rotación de la estrella de neutrones.

Los daños en nuestro planeta fueron mínimos, por suerte, pero no es para tranquilizarse, ya que se debió a la lejanía del objeto. Si la estrella hubiera estado a una décima parte de esa distancia, los efectos habrían sido cien veces mayores. Ninguno de los magnetares conocidos está tan cerca, aunque un par están a unos 8 mil años luz.

El evento ha sido uno de los más estudiados de su tipo y sin dudas el más poderoso detectado en la era moderna, como apunta Phil Plait en su blog, al recordar el episodio. Este post es una traducción de aquel en Bad Astronomy, donde además, descarta que esta energía haya causado el sismo de Indonesia.

Una detallada información sobre este tipo de objetos la encontramos en el artículo de Robert C. Duncan, Universidad de Texas en Austin, traducido al español en Axxón, citado abajo.

Fuentes y links relacionados


Sobre las imágenes


  • Ilustración de la llegada de la energía a la Tierra. Christopher Wanjek, Goddard Space Flight Center

  • Vía Láctea y SGR 1806-20. Phil Plait

  • Gráfico de SGR 1806-20. David Palmer.





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30/10/09 - DJ:

El cuento del pastor y los rayos gamma

TEL: 2 min. 41 seg.

Dos investigadores usaron datos del telescopio Fermi, de NASA, para indicar que posiblemente exista evidencia para la materia oscura. Pero los científicos no son parte del equipo que recolectó los datos. Fermi publicará su análisis la semana próxima. Esto es posible por la política de liberación de datos al público de la agencia espacial estadounidense. Los miembros del equipo Fermi no parecen muy conformes.
Pastor Fermi


Lisa Goodenough de la Universidad de New York y Dan Hooper de Fermilab usaron datos del Telescopio Espacial de rayos gamma Fermi, de NASA, y tras analizarlos sostienen que concuerdan con una partícula de materia oscura con una masa entre 25 a 30 GeV (unas 30 veces más pesada que el protón).

Independientemente de si las conclusiones son correctas o no, este análisis de datos ha producido controversia entre los investigadores de Fermi, ya que los dos investigadores que publicaron el artículo preliminar (1) no forman parte de su equipo.
Esto es posible porque la política de NASA es liberar los datos al público casi inmediatamente. Sin embargo, si el análisis fuese correcto, se hablará quizás del descubrimiento de Goodenough y Hooper, y no del hallazgo del equipo de Fermi.

Es decir que los datos se hicieron públicos antes de que el equipo del telescopio realizara el análisis de los mismos, lo que abrió la puerta para que ese estudio lo hicieran los dos investigadores que finalmente publicaron el artículo.

Mapa de fuentes Fermi


Para Hooper, esto no tiene nada de malo. Según indicó a physicsworld.com, "la mayoría de los papers en mi comunidad son puestos en arXiv antes de ser aceptados por una revista y esta no es la excepción", y explicó la razón por la que se envían antes los artículos a arXiv al señalar que "en los meses que puede tardar una revisión en ser realizada, algo importante puede ocurrir sobre el estado de la investigación y no compartir el progreso inmediatamente con el resto de la comunidad puede ser contraproducente".

Julie McEnery, de Fermi, cree que el trabajo de su equipo no compite con el de los investigadores que publicaron el artículo, ya que un cuidadoso análisis tendrá un impacto más perdurable. Añadió que los resultados aparentemente innovadores sería mejor publicarlos en revistas por árbitros antes de su aparición en arXiv, un archivo para borradores electrónicos de artículos científicos.
El peligro, según ella, es que ocurra como en el cuento del pastor mentiroso: "Hay un peligro en que vamos a confundir con muchos resultados que pueden no ser verdaderos y, al mismo tiempo, cuando algo realmente clave y sólido surja, la comunidad científica continuará interesada, pero los medios y el público quizás no".

Mapa de fuentes gamma Fermi


El equipo de Fermi planea presentar su análisis de los datos del centro galáctico la próxima semana. Mientras, otros grupos que estudian los mismos datos llegaron a distintas conclusiones. Por ejemplo, physicsworld.com cita a Gregory Dobler de la Universidad de Harvard y colegas (2), que atribuyen la señal de rayos gamma a un fenómeno en el que los fotones ganan energía cuando interactúan con la materia (Efecto Compton inverso), como explica Sean Carroll en su blog.

Una postura diferente con respecto a la liberación de datos es la de Katherine Freese, astrofísica de la Universidad de Michigan, quien cree que los datos son públicos y no hay nada malo en que las personas traten de cosechar de los mismos lo que puedan.

Supongo que no hace falta preguntarle a Goodenough para saber que ella piensa que su análisis es suficientemente bueno...

Los nuevos datos de Fermi
Durante el primer año de operaciones, Fermi mapeó el cielo con un sensibilidad sin precedentes. Captó más de 1.000 fuentes de rayos gamma, entre las cuales, el 10 de mayo de este año, se encontró la fuente GRB 090510, que permitiría reforzar las ideas de Einstein sobre la velocidad de las radiaciones electromagnéticas, y GRB 090423, la explosión más distante jamás observada. Estos nuevos datos fueron presentados el 28-10 al público general en una conferencia de prensa.


Fuentes y links relacionados


Sobre las imágenes


  • Mapa de fuentes Fermi. Crédito: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

  • Combinación Pastor-Fermi. Imagen Fermi de NASA. Crédito Pastor: EnCuentos.com




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10/6/09 - DJ:

Posible conexión entre supernovas débiles y GRBs

TEL: 1 min. 41 seg.

En un controvertido estudio, astrónomos de la Universidad de Belfast propusieron una nueva interpretación de una supernova débil descubierta el año pasado. Podría ser la conexión entre las supernovas y los estallidos de rayos gamma.
SN 2008ha

Un grupo liderado por Dr. Stefano Valenti ha estudiado la supernova SN2008ha. En el reporte ellos proponen que el peculiar espectro y débil luminosidad de la supernova se parecen mucho más a las supernovas asociadas con la muerte de estrellas masivas cuando su núcleo colapsa. En cambio, la interpretación de la comunidad astrofísica del evento es que la supernova provino de un sistema binario con enana blanca.

"SN2008ha es el ejemplo más extremo de un grupo de supernovas que muestran propiedades similares. Hasta ahora la comunidad pensó que eran de explosiones de enanas blancas, lo que llamamos supernovas Tipo Ia. (...) Pero pensamos que SN2008ha no encaja en la imagen y parece físicamente relacionada con estrellas masivas", explicó Dr. Valenti.

Stephen Smartt, también de Queen, agregó que "Las implicaciones son bien importantes. Si esta es una explosión de una estrella masiva, luego es la primera que encaja con los modelos teóricos de estrellas masivas que pierden sus capas exteriores a través de su enorme presión y luego, quizás, colapsan a agujeros negros".

La supernova fue encontrada en la galaxia UGC12682 por Caroline Moore, miembro del equipo de búsqueda de supernova del Observatorio Puckett.

SN 2008ha y UGC 12682

Se conoce de supernovas débiles, menos energéticas y luminosas, pero que poseen como característica una abundancia de hidrógeno. En este caso, sin embargo, no se detectó ese gas y su carencia abre interrogantes.
Se puede explicar el fenómeno a través de dos escenarios. En uno, se trata de un sistema binario compuesto por una estrella normal y una enana blanca. La segunda le habría "robado" las capas exteriores a la primera.
Por otro lado, es posible pensar en una estrella masiva que hubiera expulsado sus capas exteriores y hubiera colapsado, quizás para formar un agujero negro.

El descubrimiento tiene implicaciones en la conexión entre las supernovas y los GRB largos. La mayoría de estos estallidos están asociados principalmente con energéticas y luminosas supernovas. Sin embargo, hay al menos dos casos de largos estallidos de rayos gamma sin una supernova brillante detectada, por lo que si había alguna debía ser débil. Esta conexión no parecía probable dado que las supernovas débiles ricas en hidrógeno prohibirían la formación del estallido de rayos gamma. Esta nueva interpretación abre la posibilidad de conectar a las supernovas débiles (sin hidrógeno) con los GRBs.


Links relacionadosFuentes y links relacionados



Crédito imágenesSobre las imágenes
Imagen en color de la supernova SN 2008ha obtenida el 30 de diciembre de 2008 en el Observatorio de Calar Alto, con el telescopio Zeiss de 2.2 m y la cámara CAFOS. Se trata de una combinación compuesta de imágenes tomadas en las bandas B, V y R. La supernova corresponde al punto rojizo y débil señalado con una flecha. El centro de la imagen está ocupado por el perfil bastante irregular de la galaxia huésped de la supernova, UGC 12682. Stefan Taubenberger, Instituto Max Planck de Astrofísica.

Imagen izquierda: SN2008ha en UGC 12682. Derecha: acercamiento de la imagen izquierda con indicación de la supernova. Crédito: Telescopio Nazionale Galileo. DOLORES.



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9/6/09 - DJ:

El misterio de los estallidos oscuros

TEL: 1 min. 53 seg.

Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más poderosas del universo. Sin embargo, algunos de estos GRBs, como se los conoce por su sigla en inglés, no son vistos en luz visible. Se pensaba, hasta ahora, que debían ser muy lejanos para ser vistos a longitudes de onda ópticas, pero un nuevo análisis sugiere que simplemente detonan en capullos de polvo que bloquean su luz.
GRB Oscuro

Se piensa que los GRB se producen cuando las estrellas masivas colapasan para formar agujeros negros, expulsando chorros de gas a velocidades cercanas a la de la luz.

A pesar de tratarse de explosiones muy brillantes, algunos GRB son "oscuros". Se pensaba que se habían originado en estrellas masivas que llegaron al final de sus vidas cuando el universo era muy joven, hace casi 13 mil millones de años. Como el espacio se expandió mucho desde entonces, se pensaba que la luz visible de estas lejanas explosiones se habría corrido a la parte roja del espectro.

Ahora, un nuevo estudio señala que estos estallidos oscuros ocurren más cerca de casa, pero que son bloqueados por el polvo.

"Pensamos que hemos resuelto la mayoría del misterio de qué los hace oscuros", comentó Daniel Perley de la Universidad de California, Berkeley, en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana, el lunes.

Usando el telescopio del Observatorio Palomar, él y sus colegas encontraron que 14 de 29 GRBs que habían sido descubiertos por el satélite Swift, eran oscuros.

Posteriores observaciones con los telescopios gemelos de 10 metros de Keck en Hawai, sin embargo, sugirió que algunos de ellos no eran enteramente oscuros.

Tres de los catorce tenían difusos fulgores y los once restantes tenían posiciones en el cielo que parecían concordar con galaxias bien conocidas. Esto sugiere que ninguno de los estallidos provino de regiones del universo a más de 12.9 mil millones de años, donde la luz visible estaría corrida a longitudes de onda más largas.

Mosaico de 14 GRB Oscuros

La mayoría de estos oscuros estallidos parecen originarse en galaxias que no son particularmente rojas, un signo de polvo muy extendido. "Las galaxias huéspedes que vemos parecen relativamente normales", señaló Perley. Lo que sugiere que el polvo dentro de las mismas está "distribuído de forma irregular", explicó.

Como las estrellas se forman en polvorientas regiones del espacio, podría haber reservorios de formación estelar no vistos, dispersos en el universo.

El equipo espera continuar su trabajo con un estudio más detallado de las galaxias huéspedes para entender mejor cómo es bloqueada la luz de estos estallidos.

Vale aclarar que, igualmente, los GRBs pueden ocurrir en el universo muy distante, tal como se descubrió recientemente.
(Ver: "Detectan el objeto más distante del universo").
Pero el equipo estima que esos estallidos son apenas entre el 0,2 y 0,7 por ciento de todos los GRBs.


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Crédito imágenesSobre las imágenes
Densos nudos de polvo en galaxias normales bloquean la luz de un GRB (centro). El polvo absorbe la mayoría de la luz visible pero no rayos-X y rayos gamma.
Ilustración. Crédito:NASA/Swift/Aurore Simonnet

Figura 1 del reporte.
Crédito: Perley, D. A et al.
Es un mosaico, falso color, de los 14 GRB oscuros en los campos huéspedes (galaxias).
Las posiciones de rayos-X son azul, las ópticas en verde y las infrarrojas en rojo.



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28/4/09 - DJ:

Detectan el objeto más distante del universo

TEL: 1 min. 46 seg.

Los astrónomos detectaron el objeto más distante en el universo, hasta ahora. Se trata de una estrella que explotó hace 13,1 mil millones de años, tan sólo 640 millones de años después del big bang, hacia el final de la "edad oscura".
GRB 090423

Se trata de un estallido de rayos gamma (GRB), las más brillantes explosiones en el universo. Los GRB ocurren cuando algunas estrellas masivas colapsan y forman agujeros negros y expulsan chorros de gas.

El estallido, denominado GRB 090423 por la fecha de su descubrimiento, ocurrida este jueves pasado, fue originalmente observado por el satélite Swift de NASA.

Alrededor de todo el mundo, los astrónomos comenzaron a observar esa región del cielo para estudiar el fulgor. Algunas de las primeras observaciones fueron realizadas en Mauna Kea, con el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido y el telescopio Gemini Norte.

Otros telescopios midieron luego el espectro, revelando que el estallido ocurrió hace 13.035 mil millones de años. "Es el estallido de rayos gamma más distante, y el objeto más distante en el universo", indicó Edo Berger, del Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian.

Para calcular la distancia a un objeto, los astrónomos miden cuánto se ha estirado la luz del mismo, es decir, cuánto se ha corrido hacia el rojo del espectro. Este estallido tiene un corrimiento al rojo (z) de 8,2 que es mayor al récord anterior de 6,7.
(Ver:"Swift capta estallido de rayos gamma más lejano")

Otros astrónomos han dicho haber encontrado galaxias a distancias aún mayores, con z=10 y z=9, pero esos hallazgos son todavía ambíguos, según señaló Joshua Bloom de la Universidad de California, Berkeley, que observó el fulgor con el Gemini Sur en Chile.

Diagrama de corrimientos al rojo de Swift y GRB 090423
El diagrama muestra la distribución de corrimientos al rojo (redshift) y su correspondiente edad del universo, para los GRB detectados por Swift. El nuevo estallido, con z=8,2 rompe con facilidad el récord previo.
Crédito:Edo Berger (Harvard-Smithsonian CfA)


La historia del universo marca aquella temprana época del mismo con lo que se denomina era de reionización.

"Para la astronomía, este es un momento clave. Es el comienzo del estudio del universo tal como era antes de que la mayoría de la estructura de la que hoy conocemos, comenzara a existir", comentó Bloom a New Scientist.

De acuerdo a GRBlog, el telescopio de alerta de estallidos de Swift (BAT) se disparó y localizó GRB 090423 (disparador=350184), un estallido de rayos gamma de 10 segundos de modesto brillo, y calculó su posición. El telescopio de rayos-X comenzó a observar la región 72,5 segundos después del alerta.

Dentro de las tres horas de haberse detectado el evento, en el Reino Unido detectaron una fuente infrarroja en la posición de Swift usando el UKIT. Al mismo tiempo, se realizaron esfuerzos para obtener imágenes infrarrojas del fulgor con el Gemini Norte.

Berger espera que el descubrimiento del objeto acelere el desarrollo de nuevos telescopios que puedan hallar estos fulgores con mayor eficiencia.

"Pienso que hemos mostrado que es una inversión valiosa porque los [distantes estallios] realmente existen".


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Crédito imágenesSobre las imágenes
Datos de los telescopios de Swift: azul y verde del ultravioleta/óptico, naranja y rojo de rayos-X, combinados en esta imagen.
NASA/Swift/Stefan Immler

El diagrama muestra la distribución de corrimientos al rojo (redshift) y su correspondiente edad del universo, para los GRB detectados por Swift. El nuevo estallido, con z=8,2 rompe con facilidad el récord previo.
Crédito:Edo Berger (Harvard-Smithsonian CfA)


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7/4/09 - DJ:

Un frenesí de rayos gamma, en video

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 41 seg.

Gracias a una serie de películas liberadas el viernes por NASA, el departamento de energía de EE.UU., y el Telescopio Espacial Fermi, podemos disfrutar del frenesí de los rayos gamma en el cielo.
Fuentes de rayos gamma de Fermi

Las películas, que fueron hechas públicas durante el webcast en vivo como parte de las "100 horas de astronomía", comprende los primeros 87 días de datos de ciencia de Fermi en casi 4 minutos. En esta escala de tiempo, el cielo está inundado de fuentes parpadeantes de rayos gamma. La película de todo el cielo muestra un conteo de rayos gamma con energías superiores a los 300 millones de electrón-voltios desde el 4 de agosto al 30 de octubre de 2008, detectados por el Telescopio de Área Grande (LAT) del Observatorio de rayos gamma Fermi. Los colores más brillantes indican fuentes de rayos gamma también más brillantes. Los círculos azules representan los cielos galácticos norte y sur, con sus bordes a lo largo del plano de nuestra galaxia.

Como esta es una visión inusual del cielo, las películas cubren las estrellas y establecen las localizaciones de las constelaciones bien conocidas: Osa Mayor (Ursa Mayor), el boyero (Boötes) y Virgo en el mapa galáctico norte; la ballena (Cetus), Aries y Pegaso (Pegasus), en el mapa sur. Notables fuentes de rayos gamma incluyen al Sol (moviéndose a través del cielo norte), el púlsar de rayos gamma PSR J1836+5925, y un número de blázares (galaxias activas), entre los que se destacan 3C 273, AO 0235+164, y PKS 1502+106.

Se incluye a nuestra estrella ya que los rayos cósmicos que circulan por el universo contínuamente chocan con la luz y el gas estelar y produce rayos gamma.

"La película muestra un conteo de rayos gamma vistos por LAT de Fermi y cada fotograma muestra los rayos gamma colectados en un día", señaló Elizabeth Hays, astrofísica del equipo Fermi.

"Una de las primeras cosas a notar en la película es la fuente que cruza el cielo galáctico norte. Es el Sol moviéndose a lo largo del plano de la eclíptica. El Sol parece moverse a través del cielo porque la Tierra lo orbita. Es la misma razón por la que las constelaciones progresan a través del cielo durante el año", agregó Hays.

Otro aspecto a destacar en la película es que, incluso lejos de las fuentes de rayos gamma más brillantes, el cielo no es oscuro. "Vemos un fondo general de rayos gamma a través de todo el cielo. Aunque no sabemos exactamente de dónde provienen todos estos rayos gamma, sabemos que algunos de ellos deben ser radiación de galaxias que no estamos detectando directamente", explicó Hays.

Una fuente galáctica yace suficientemente lejos del plano de la Vía Láctea para destacarse. "Es PSR J1836+5925, una nueva clase de púlsar descubierto por Fermi. Parece quieto en la película porque debemos añadir rayos gamma de muchas rotaciones para ver los pulsos", añadió Hays.



El video se puede ver en YouTube en:
http://www.youtube.com/watch?v=lAOR-tzprSc

La mayoría de las otras fuentes brillantes en la película son en realidad galaxias distantes. Cada una de éstas galaxias activas, llamadas blázares, hospedan un agujero negro central con una masa de un millón de soles. De alguna forma, el agujero negro produce chorros de materia moviéndose a velocidades extremas. "Las grandes variaciones en brillo que se ven durante la película nos dicen que algo en estos jets ha cambiado", comentó la científica.

Un ejemplo es el blazar AO 0235+164, localizado a 7.5 mil millones de años luz de distancia en la constelación de Aries. "Las erupciones que estamos viendo ocurrieron cuando el universo tenía la mitad de su edad actual. El LAT ve una erupción muy fuerte. Los rayos gamma se incrementan 30 a 40 veces en un día. En ese día, AO 0235fue una de las fuentes de rayos gamma más brillantes del cielo", señaló Hays.

Las películas se pueden descargar, en diferentes formatos en:
Fermi All-sky Movie Shows Flaring, Fading Blazars



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Crédito imágenesSobre las imágenes
Las imágenes pertenecen a: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration


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20/2/09 - DJ:

Fermi ve el GRB más extremo

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 9 seg.

El primer estallido de rayos gamma visto en alta resolución por el Telescopio Espacial Fermi de NASA es uno para el libro de los récords. El estallido tiene la mayor energía total, los movimientos más rápidos y las emisiones de energía inicial mayores que se hayan visto.
El fulgor de rayos-X de GRB 080916C

"Lo estábamos esperando. Emisiones de estallidos a estas energías son todavía pobremente entendidos y Fermi nos está dando las herramientas para entenderlos", declaró Peter Michelson, investigador principal de Fermi en la Universidad de Stanford.

Los estallidos de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés) son las explosiones más luminosas del universo. Los astrónomos piensan que la mayoría ocurren cuando estrellas masivas se quedan sin combustible nuclear. Al colapsar el núcleo en un agujero negro, jets de material -generados por procesos aún no del todo comprendidos- se expulsan a velocidades cercanas a la de la luz. Los jets son expulsados al espacio donde interactúan con el gas previamente expulsado por la extrella y genera un brillante fulgor que se desvanece con el tiempo.

La explosión, designada como GRB 080916C, ocurrió a las 7:13 p.m EDT el 15 de septiembre, en la constelación Carina. El monitor de Fermi grabó simultáneamente el evento. Juntos, los dos instrumentos proveen una visión del estallido inicial de emisiones de rayos gamma de energías entre 3.000 a más de 5 mil millones de veces la de la luz visible.

GRB 080916C por GROND

Casi 32 horas luego del estallido, Jochen Greiner del Instituto Max Planck en Alemania lideró un grupo que buscó el fulgor. El equipo capturó simultaneamente el campo en siete longitudes de onda usando el instrumento GROND, en el Observatorio La Silla de ESO. En algunos colores, el brillo del distante objeto muestra una caída característica causada por las nubes de gas intervinientes. Cuanto más alejado está el objeto, más roja es la longitud de onda donde ocurre el desvanecimiento. Esto da a los astrónomos una rápida estimación de la distancia del objeto. Las observaciones del equipo establecieron que la explosión se llevó a cabo a 12.2 mil millones de años luz de distancia.

Con la distancia en la mano, el equipo de Fermi mostró que el estallido excedía la energía de aproximadamente 9.000 supernovas ordinarias, si la energía fue emitida igualmente en todas las direcciones. Esta es una forma estándar para los astrónomos de comparar eventos aunque los GRB emiten la mayoría de su energía en apretados jets.

Junto con las mediciones de Fermi, la distancia también ayuda a los astrónomos a determinar la menor velocidad posible para el material del estallido inicial. En el jet de este estallido, el gas debía moverse a 99.9999 por ciento de la velocidad de la luz. Su tremenda energía y velocidad lo convierten en el más extremo grabado hasta ahora.

Un aspecto curioso del estallido es una demora de cinco segundos que separa las emisiones de mayor energía de las menores. Ese tiempo de separación ha sido visto claramente en sólo un estallido previo.

"Significa que las emisiones de mayor energía vienen de diferentes partes del jet o fueron creadas a través de un mecanismo diferente", indicó Michelson.

Los resultados aparecen en la edición en línea de Science.






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Crédito imágenesSobre las imágenes
El 17 de septiembre, 31.7 hors luego de la explosión de GRB 080916C , el instrumento GROND en el telescopio 2.2m Max Planck de ESO, La Silla, Chile, comenzó a adquirir imágenes del fulgor del estallido (en círculo)
Imagen cortesía de MPE/GROND.

El fulgor de rayos-X de GRB 080916C's aparece naranja y amarillo en esta imagen que combina tomas de los telescopios óptico/ultravioleta y rayos-X de Swift.
Imagen cortesía de NASA/Swift/Stefan Immler.


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19/9/08 - DJ:

Swift capta estallido de rayos gamma más lejano

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 37 seg.

El satélite Swift de la NASA encontró el estallido de rayos gamma (GRB) más distante hasta ahora. Designado como GRB 080913, surgió de la explosión de una estrella a 12.8 mil millones de años de distancia.
GRB 080913 Imagen 1

"Este es el más asombroso estallido que Swift ha visto", dice el líder de la misión, el científico Neil Gehrels en el Centro Espacial Goddard. "Está llegando a nosotros desde casi el borde del universo visible".

Como la luz se mueve a una velocidad finita, mirar más lejos en el universo significa mirar atrás en el tiempo. La distancia a GRB 080913 ocurrió menos de 825 millones de años luego del Big Bang.

La estrella que causó el estallido murió cuando el universo tenía menos de un 7% de su edad presente.

Los rayos gamma dispararon el Telescopio de Alerta de Estallidos de Swift a la 1:47 a.m EDT el 13 de septiembre. La nave estableció la localización del evento en la constelación Eridanus y rápidamente comenzó a examinar la región. Menos de dos minutos después del alerta, el Telescopio de rayos-X de Swift comenzó a observar la posición. Allí encontró una débil y antes desconocida fuente de rayos-X.

Los astrónomos en tierra también siguieron el evento. Usando el telescopio de 2.2m de ESO en La Silla, Chile, un grupo liderado por Jochen Greiner del Instituto Max Planck en Alemania, capturó el fulgor del estallido.

GRB 080913 Imagen 2

El software de los telescopios escucharon el alerta de Swift y automáticamente giraron a la posición indicada. Luego, el equipo del detector de estallidos de rayos Gamma óptico/cercano infrarrojo o GROND, capturaron simultáneamente la luz en siete longitudes de onda. "Nuestra primera exposición comenzó sólo un minuto luego de que el Telescopio de rayos-X comenzara sus observaciones", dice Greiner.

En ciertos colores, la luminosidad de un objeto distante muestra una caída característica causada por las nubes de gas en el camino. Cuanto más lejos esté el objeto, mayor será la longitud de onda en donde esta caída comienza. GROND explota este efecto y permite a los astrónomos una rápida estimación del cambio hacia el lado rojo del espectro electromagnético menos energético o "corrimiento al rojo", lo que sugiere su distancia.

Una hora y media después, como parte de la investigación de Greiner, el VLT en Paranal, observó el fulgor. Análisis del espectro establecieron que el corrimiento al rojo es de 6.7, entre los más alejados objetos conocidos.

Los estallidos de rayos gamma o GRB por su sigla en inglés, son las explosiones más luminosas del universo. La mayoría ocurren cuando una estrella masiva se queda sin su combustible nuclear y su núcleo colapsa hacia un agujero negro o una estrella de neutrones. Al ocurrir el colapso, jets de gas, por un proceso no del todo entendido, se expulsan al espacio. Allí, chocan con el gas previamente expulsado por la estrella y lo calienta, generando brillantes fulgores.

El récord anterior lo poseía un GRB con un corrimiento al rojo de 6.29, lo que lo colocaba 70 millones de años luz más cerca que GRB 080913. Se trataba de GRB 050904, que como su denominación indica, se detectó el 4 de septiembre de 2005, y lo reportaba Astroseti en "Muerte estelar en los confines del universo".

GRB 080913 Imagen 3



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Crédito imágenesSobre las imágenes


Imagen 1:
La imagen combina la visión a través del Telescopio Ultravioleta y óptico de Swift, que muestra estrellas brillantes, y el telescopio de rayos-X, que captura el estallido (en naranja y rojo).
Crédito:NASA/Swift/Stefan Immler

Imagen 2:
GRB 080913 explotó el 13 de septiembre a una increíble distancia de 12.8 mil millones de años en la constelación Eridanus. El recuadro indica el área del cielo mostrada en la imagen de Swift.
Crédito:DSS/STScI/AURA

Imagen 3:
GRB 080913 no puede ser visto en uno de los filtros ópticos de GROND (arriba), pero aparece en otro (abajo). La repentina aparición de objetos a longitudes de onda más largas indica mayor distancia.
Crédito:MPE/GROND






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11/9/08 - DJ:

En la mira del rayo gamma

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 1 seg.

Los astrónomos anunciaron hoy que un notable estallido de rayos gamma, visible al ojo humano este año, provino de un jet estelar apuntado casi directamente a la Tierra.
Ilustración de un GRB dcon dos jets

El satélite Swift detectó el estallido, conocido como GRB 080319B el 19 de marzo de este año.
Contábamos al respecto en "Estallido a ojo desnudo más brillante del Universo" y en "El estallido más brillante, tres semanas después".

Se trató de un estallido que fue tan brillante como para ser visto a simple vista. Se determinó su posición en la constelación Bootes y se realizaron una serie de observaciones con un conjunto global de satélites y observatorios en suelo.
A este tipo de explosiones, se las conoce como Estallidos de Rayos Gamma, o GRB, por sus siglas en inglés.

En un documento en la edición de Nature de hoy, 11 de septiembre de 2008, Judith Racusin de la Universidad Penn State y un equipo de 92 coautores reportan sobre las observaciones que comenzaron 30 minutos antes de la explosión y siguieron su fulgor por meses. El equipo concluye que el increíble brillo del GRB provino de un jet que disparó material directamente hacia la Tierra a 99.99995 % de la velocidad de la luz!

En los primeros 15 segundos, el estallido brilló lo suficiente como para ser visto a ojo desnudo y llegó brevemente a 5.3 de magnitud. Se estima que la explosión de la muerte de una estrella ocasionó el jet. Esa estrella estaría a 7.5 mil millones de años luz de distancia!

Telescopios alrededor del mundo estaban estudiando el fulgor de otro estallido cuando GRB 080319B estalló, a sólo 10 grados de distancia. TORTORA, una cámara robótica de amplio campo operada en Chile tomó imágenes del evento. (Se puede acceder al archivo en http://www.nasa.gov/wmv/271561main_Naked_Eye_TORTORA.wmv)

Inmediatamente luego del estallido, el telescopio ultravioleta y óptico y el de rayos-X de Swift indicaron que estaban ciegos. Racusin pensó que algo andaba mal en los telescopios. En algunos minutos, sin embargo, al llegar reportes de otros observadores, fue claro que se trataba de un evento especial.

Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más luminosas del universo. La mayoría ocurre cuando estrellas masivas se quedan sin su combustible nuclear. Al colapsar su núcleo, se crean agujeros negros o estrellas de neutrones, en un proceso que todavía no se comprende totalmente, y se generan poderosos jets de gas. Esos jets de materia emiten radiación al espacio.


Modelo de dos jets del GRB 080319B

El equipo cree que el jet dirigido hacia la Tierra contenía un componente ultra rápido de 0.4 grados de amplitud. La idea que los teóricos tienen hace un tiempo de los GRB es que un intenso haz de materia se halla dentro de uno más grande. Y que lo que se detecta de los GRB es ese haz más amplio. Estar justo en el camino del haz interior, es por lo tanto, muy raro. Sin embargo, éste parece ser el caso y de allí su tan increíble brillo.





Links relacionadosFuentes y links relacionados







Crédito imágenesSobre las imágenes


GRB con dos jets. Ilustración de ESO PR Photo 28/08.
Un modelo de dos componentes explica los tiempos y la evolución espectral del GRB 080319B. Crédito:Nature/Judith Racusin.







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24/7/08 - DJ:

Una supernova no tan normal

Tiempo estimado de lectura: 3 min. 28 seg.

Un equipo de astrónomos europeos piensan que una reciente supernova podría no ser tan normal como se pensaba. En cambio, la estrella que explotó habría colapsado en un agujero negro, produciendo un jet, típico de eventos mucho más violentos, los estallidos de rayos gamma. El objeto, SN 2008D, sería así, una de las explosiones más débiles en producir jets de rápido movimiento. La investigación, sin embargo, apunta a interpretaciones diferentes de otras anteriores.
NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D

Estos resultados, basados parcialmente en observaciones hechas con el Very Large Telescope de ESO, aparecen en la edición online de Science Express del 24 de julio.

Las estrellas que al nacer fueron más de ocho veces tan masivas como el Sol, finalizan sus relativamente cortas vidas en un cataclismo cósmico que forma los objetos más densos que existen: estrellas de neutrones y agujeros negros. Al explotar, algunas de las estrellas más masivas emiten un corto llanto de agonía en la forma de un estallido de rayos gamma (Gamma Ray Burst o GRB).

El 9 de enero de 2008, el satélite Swift descubrió por casualidad un largo estallido de rayos-X de 5 minutos en la galaxia espiral NGC 2770, localizada a 90 millones de años luz hacia la constelación Lynx. El satélite estaba estudiando una supernova (SN 2007uy) que explotó el año anterior en la misma galaxia, pero el estallido venía de otra supernova:SN 2008D, tal como contáramos en
"El grito de una supernova"

NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D

Investigadores en el Instituto Nacional de Astrofísica Italiano (INAF), el Instituto Max-Plank (MPA), la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO) y de otras instituciones observaron la supernova a grandes longitudes. El equipo es liderado por Paolo Mazzali del Observatorio Padova de INAF y MPA.

"Lo que hace este evento muy interesante es que la señal de rayos-X era muy débil y 'suave' (los astrónomos clasifican los rayos-X como suaves cuando la cantidad relativa de rayos-X de gran energía es menor que las de los de menor energía), muy diferente de un estallido de rayos gamma y más en línea con lo que se espera de una supernova normal", explica Mazzali.

Luego del descubrimiento, el equipo observó rápidamente la supernova del Observatorio Asiago en el norte de Italia y estableció que se trata de una supernova Tipo Ic.

"Estas son supernovas producidas por estrellas que han perdido sus capas exteriores ricas en hidrógeno y helio antes de explotar, y son el único tipo de supernova que son asociadas con (largos) estallidos de rayos gamma. El objeto, así, se convierte en mucho más interesante", dice Mazzali.

Anteriormente, este año, un equipo independiente de astrónomos reportó en la revista Nature que SN 2008D es una supernova bastante normal. El hecho de que se detectaran rayos-X, decían, fue porque por primera vez los astrónomos tenían suerte de captar la estrella en el acto de explotar.

Mazzali y su equipo piensan diferente. "Nuestras observaciones y modelos muestran que es un evento bastante inusual, para ser mejor entendido en términos de un objeto que yace en el límite entre una supernova normal y estallidos de rayos gamma".

El equipo estableció una campaña observacional para monitorear la evolución de la supernova usando varios telescopios y recolectando una gran cantidad de datos. El comportamiento anterior de la supernova indicaba que era un evento altamente energético, aunque no tan poderoso como un estallido de rayos gamma. Luego de algunos días, sin embargo, el espectro de la supernova comenzó a cambiar. En particular aparecieron líneas de helio, mostrando que la estrella progenitora no fue pelada tan profundamente como las supernovas asociadas con los GRBs.

Con los años, Mazzali y su grupo desarrolló modelos teóricos para analizar las propiedades de supernovas. Cuando los aplicaron a SN 2008D, sus modelos indicaron que la estrella progenitora era, al nacer, 30 veces más masivas que el Sol, pero que perdió tanta masa al momento de la explosión que la estrella tenía entre 8 y 10 masas solares. El resultado probable para el colapso de una estrella así masiva es un agujero negro.

"Dado que las masas y energías involucradas son menores que en cada GRB conocido relacionado con supernovas, pensamos que el colapso de la estrella dió lugar a un débil jet y la presencia de la capa de helio hizo más difícil al jet permanecer colimado [luz cuyos rayos son paralelos entre sí], por lo que al emerger de la superficie estelar la señal era débil", dice Massimo Della Valle, co-autor.

"El escenario que proponemos implica que la actividad motora interna del tipo estallido de rayos gamma existe en todas las supernovas que forman un agujero negro", agrega Stefano Valenti.

"Mientras nuestros instrumentos de rayos-x y rayos gamma se hacen más avanzados, estamos develando lentamente las muy diversas propiedades de las explosiones estelares", comenta Guido Chincarini, co-autor e investigador principal de la investigación italiana en estallidos GRB. "Los brillantes estallidos de rayos gamma fueron lo más fácil de descubrir y ahora estamos viendo variaciones en el tema que enlazan estos eventos especiales con otros más normales".

Estos son, sin embargo, descubrimientos muy importantes, ya que continúan pintando el cuadro de cómo las estrellas masivas terminan sus vidas, produciendo objetos densos e inyectando nuevos elementos químicos en el gas del que se formarán nuevas estrellas.






Links relacionadosFuentes y links relacionados


ESO:THE QUIET EXPLOSION

The Metamorphosis of Supernova SN 2008D/XRF 080109: A Link Between Supernovae and GRBs/Hypernovae
Science Express 24 de julio
DOI:10.1126/science.1158088


Crédito imágenesSobre las imágenes


Crédito:ESO PR Photo 23b/08
NGC 2770, SN 2007uy y SN 2008D






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