Que fue eso?
Un artista plasma al satélite Swift captando un destellos de rayos gamma. Crédito de la imagen: NASA/Spectrum Astro
Original de David Coward, University of Western Australia Marzo29, 2017
A las 10:49 en la Australia occidental el 2 de Febrero de este año, el satélite Swift que órbita la Tierra fue golpeado por rayos gamma cósmicos.
Luego de unos segundos de haber sido detectados, se envió una alerta automática al telescopio Zadko de la University of WA. Este hizo que se accionara un brazo robótico balanceado, tomando imágenes del firmamento local en la constelación de Ofiuco.{i}
Lo que emergió de la negrura, donde nada había sido visto antes, fe un rápido abrillantamiento “óptico transitorio,” como algo que es visible en el firmamento por un breve período de tiempo.
El evento, denominado GRB170202, fue un destello muy energético de rayos gamma (Gamma Ray Burst). Luego de menos de un minuto, los rayos gama se apagaron, y el GRB y el GRB pareció con una brillo fuerte y comenzó a apagarse en el rango óptico como un faro.
El Telescopio Zadko registro toda la evolución del destello óptico. Durante el más grande destellos, GRB170202 fue equivalente en brillo a millones de estrellas brillando juntas desde la misma posición.
Curva de la Luz registrada por el Telescopio Zadko del evento GRB170202, mostrando el desarrollo de la explosión y el siguiente debilitamiento del resplandor óptico desde segundos a horas luego de la emisión de rayos gamma. Crédito de la imagen: Alain Klotz (Zadko collaboration)
Cerca de 9 horas y 42 minutos luego del GRB, el Telescopio Muy Grande en Chile adquirió el espectro de la luz del resplandor óptico.
Esta nueva medición permitió medir la distancia del destello: cerca de 12 mil millones de años luz. El Universo se ha expandido hasta cuatro veces esta distancia desde entonces, hace 12 mil millones de años, fue el tiempo que le tomó a la luz alcanzar la Tierra.
GRB170202 estaba tan lejos, que incluso la galaxia hospedante desde donde se generó no era visible. Debido a que este GRB era pasajero, nunca había sido visto antes, era como encender la luz dentro de un cuarto obscuro (la galaxia hospedante) y luego tratar de registrar detalladamente el cuarto antes de que la luz se apague.
Misterio de los estallidos de rayos gamma
El destello de radiación gamma y su subsecuente y transitorio destello optico nos dice un relato que da la firma del nacimiento de un agujero negro salido del colapso cataclismico de una estrella.
Tales eventos son extraños y requieren de algunas circunstancias especiales, incluyendo una estrella extremadamente masiva por encima de las diez masas solares (diez veces más masivo que nuestro Sol) rotando rápidamente y con un fuerte campo magnético.
Estos ingredientes son esenciales para lanzar dos chorros que golpean a través de la estrella que está colapsando para producir el destellos de rayos gamma.
La analogía más cercana ( y mejor entendida efímera) a un GRB es la explosión de una supernova a partir de una estrella colapsando. De hecho, algunas eventos cercanos GRB de una supernova energética ligada al evento.
Las simulaciones demuestran que la mayoría de las estrellas que colapsan no tienen la suficiente energía para producir un chorro de GRB, el así llamado escenario de “fallo de lanzamiento”. Tanto la observación como la teoría muestran que GRB son extremadamente raros comparados con la ocurrencias de las supernovas.
Las estrellas que producen los GRBs nacen y mueren dentro de decenas o cientos de miles de años, a diferencia de nuestro Sol el cual ha de continuar existiendo por miles de millones de años
Esto es debido a que las estrellas muy masivas consumen su combustible muy rápidamente, y así padecen un violento colapso gravitacional hasta convertirse en agujeros negros, en un lapso de tiempo de segundos.
Una multitud de agujeros negros solitarios
El índice de formación de agujeros negros a través del Universo pueden ser inferidos de los índices de GRB. Basados en el índice de GRB observados, debe haber miles de agujeros negros naciendo cada día a través de todo el Universo.
De modo cual es el destino de estos monstruos cósmicos? La mayoría estarán acechando en sus galaxias hospedantes, ocasionalmente devorando estrellas y planetas.
Otros estarán en una danza de muerte con otros agujeros negros hasta que ellos se fusionen en un solo agujero negro junto con un destello de ondas gravitatorias (Gws), tales que el primer descubrimiento de tales eventos mediante el Observatorio de Interferometria de Ondas Gravitatorias (LIGO - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
Un sistema binario de agujeros negros segundos antes de fusionarse: Imagen de la visualización de un sistema binario de agujeros negros vistos por el LIGO (Colaboración de la Visualización y simulación del Espacio Tiempo Extremos)
Una Era nueva
Una frontera del entendimiento de la formación de un agujero negro es la búsqueda de un tipo especial de GRB que marque la fusión de dos estrellas de neutrones.
Los así llamados “GRB cortos” son destellos de radiación gamma que duran menos de un segundo y podrían ser un “cañón humeante” para la fusión de dos estrellas de neutrones.
Importante es el hecho de que las estrellas de neutrones fusionándose pudieran ser detectadas a partir de su radiación gravitatoria mediante el LIGO. De donde una detección de rayos gamma coincidente con emisiones ópticas y gravitatorias es una posibilidad real.
Este podría ser un descubrimiento monumental permitiendo una visión sin precedentes en la física de de la formación de los agujeros negros. La revolución es como escuchar la radio en la década de los años 1920s y luego escuchar un sonido envolvente de alta definición de una película.
Los retos del futuro
Dado el índice de miles de agujeros negros siendo creados por día, parecería que la detección coincidentes de GRBs y las ondas gravitacionales no es algo que requiera mucho esfuerzo mental.
Pero en realidad debemos tener en cuenta la sensibilidad limitada de todos los telescopios (y de los detectores). Esto disminuye el potencial de observación de este índice de algunas decenas por año. Esto es lo suficientemente alto para inspirar una búsqueda multitudinaria por la primera coincidencia de una fuente de ondas gravitatorias con su contra parte electromagnética.
La tarea es extremadamente difícil debido a que los observatorios de ondas gravitatorias no pueden ubicar la localización de la fuente con exactitud. Para contrarrestar esto, una estrategia por la búsqueda de una coincidencia de ondas gravitatorias y detecciones electromagnéticas en el tiempo pueda ser la mejor apuesta.
El recién fundado ARC Centro de Excelencia de la misión OzGrav es entender la física extrema de los agujeros negros.
Uno de los objetivos de la búsqueda óptica y de alta energía como contra parte coincidente con las ondas gravitatorias que se generan a partir de la creación de un agujero negro. Australia está preparada para jugar un papel significativo en esta nueva era de la “Astronomía de multi-mensajería.”
David Coward, Es un profesor asociado, de la University of Western Australia
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{I} Ofiuco (también conocido como «Serpentario», japonés hebitsukai «mensajero de serpiente») o «El cazador de serpientes». Comprende su periodo desde el 29 de noviembre hasta el 17 de diciembre. Pese a ser claramente un signo zodiacal (de hecho, el Sol pasa más días por Ofiuco que por Escorpio), nunca había sido aceptado como miembro del sistema de signos del zodiaco, aún no ha sido incorporado oficialmente ni tampoco se cree que se le dará lugar. Antes de seguir leyendo, hay que tener en cuenta que Zodíaco y Horóscopo son dos cosas muy distintas: mientras que el primero sigue el esquema de las constelaciones siderales y tiene 13 miembros, el segundo sólo toma en cuenta 12 signos, excluyendo a Ofiuco y es el que se usa en los medios de comunicación, como periódicos o televisión.
Un artista plasma al satélite Swift captando un destellos de rayos gamma. Crédito de la imagen: NASA/Spectrum Astro
Original de David Coward, University of Western Australia Marzo29, 2017
A las 10:49 en la Australia occidental el 2 de Febrero de este año, el satélite Swift que órbita la Tierra fue golpeado por rayos gamma cósmicos.
Luego de unos segundos de haber sido detectados, se envió una alerta automática al telescopio Zadko de la University of WA. Este hizo que se accionara un brazo robótico balanceado, tomando imágenes del firmamento local en la constelación de Ofiuco.{i}
Lo que emergió de la negrura, donde nada había sido visto antes, fe un rápido abrillantamiento “óptico transitorio,” como algo que es visible en el firmamento por un breve período de tiempo.
El evento, denominado GRB170202, fue un destello muy energético de rayos gamma (Gamma Ray Burst). Luego de menos de un minuto, los rayos gama se apagaron, y el GRB y el GRB pareció con una brillo fuerte y comenzó a apagarse en el rango óptico como un faro.
El Telescopio Zadko registro toda la evolución del destello óptico. Durante el más grande destellos, GRB170202 fue equivalente en brillo a millones de estrellas brillando juntas desde la misma posición.
Curva de la Luz registrada por el Telescopio Zadko del evento GRB170202, mostrando el desarrollo de la explosión y el siguiente debilitamiento del resplandor óptico desde segundos a horas luego de la emisión de rayos gamma. Crédito de la imagen: Alain Klotz (Zadko collaboration)
Cerca de 9 horas y 42 minutos luego del GRB, el Telescopio Muy Grande en Chile adquirió el espectro de la luz del resplandor óptico.
Esta nueva medición permitió medir la distancia del destello: cerca de 12 mil millones de años luz. El Universo se ha expandido hasta cuatro veces esta distancia desde entonces, hace 12 mil millones de años, fue el tiempo que le tomó a la luz alcanzar la Tierra.
GRB170202 estaba tan lejos, que incluso la galaxia hospedante desde donde se generó no era visible. Debido a que este GRB era pasajero, nunca había sido visto antes, era como encender la luz dentro de un cuarto obscuro (la galaxia hospedante) y luego tratar de registrar detalladamente el cuarto antes de que la luz se apague.
Misterio de los estallidos de rayos gamma
El destello de radiación gamma y su subsecuente y transitorio destello optico nos dice un relato que da la firma del nacimiento de un agujero negro salido del colapso cataclismico de una estrella.
Tales eventos son extraños y requieren de algunas circunstancias especiales, incluyendo una estrella extremadamente masiva por encima de las diez masas solares (diez veces más masivo que nuestro Sol) rotando rápidamente y con un fuerte campo magnético.
Estos ingredientes son esenciales para lanzar dos chorros que golpean a través de la estrella que está colapsando para producir el destellos de rayos gamma.
La analogía más cercana ( y mejor entendida efímera) a un GRB es la explosión de una supernova a partir de una estrella colapsando. De hecho, algunas eventos cercanos GRB de una supernova energética ligada al evento.
Las simulaciones demuestran que la mayoría de las estrellas que colapsan no tienen la suficiente energía para producir un chorro de GRB, el así llamado escenario de “fallo de lanzamiento”. Tanto la observación como la teoría muestran que GRB son extremadamente raros comparados con la ocurrencias de las supernovas.
Las estrellas que producen los GRBs nacen y mueren dentro de decenas o cientos de miles de años, a diferencia de nuestro Sol el cual ha de continuar existiendo por miles de millones de años
Esto es debido a que las estrellas muy masivas consumen su combustible muy rápidamente, y así padecen un violento colapso gravitacional hasta convertirse en agujeros negros, en un lapso de tiempo de segundos.
Una multitud de agujeros negros solitarios
El índice de formación de agujeros negros a través del Universo pueden ser inferidos de los índices de GRB. Basados en el índice de GRB observados, debe haber miles de agujeros negros naciendo cada día a través de todo el Universo.
De modo cual es el destino de estos monstruos cósmicos? La mayoría estarán acechando en sus galaxias hospedantes, ocasionalmente devorando estrellas y planetas.
Otros estarán en una danza de muerte con otros agujeros negros hasta que ellos se fusionen en un solo agujero negro junto con un destello de ondas gravitatorias (Gws), tales que el primer descubrimiento de tales eventos mediante el Observatorio de Interferometria de Ondas Gravitatorias (LIGO - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).
Un sistema binario de agujeros negros segundos antes de fusionarse: Imagen de la visualización de un sistema binario de agujeros negros vistos por el LIGO (Colaboración de la Visualización y simulación del Espacio Tiempo Extremos)
Una Era nueva
Una frontera del entendimiento de la formación de un agujero negro es la búsqueda de un tipo especial de GRB que marque la fusión de dos estrellas de neutrones.
Los así llamados “GRB cortos” son destellos de radiación gamma que duran menos de un segundo y podrían ser un “cañón humeante” para la fusión de dos estrellas de neutrones.
Importante es el hecho de que las estrellas de neutrones fusionándose pudieran ser detectadas a partir de su radiación gravitatoria mediante el LIGO. De donde una detección de rayos gamma coincidente con emisiones ópticas y gravitatorias es una posibilidad real.
Este podría ser un descubrimiento monumental permitiendo una visión sin precedentes en la física de de la formación de los agujeros negros. La revolución es como escuchar la radio en la década de los años 1920s y luego escuchar un sonido envolvente de alta definición de una película.
Los retos del futuro
Dado el índice de miles de agujeros negros siendo creados por día, parecería que la detección coincidentes de GRBs y las ondas gravitacionales no es algo que requiera mucho esfuerzo mental.
Pero en realidad debemos tener en cuenta la sensibilidad limitada de todos los telescopios (y de los detectores). Esto disminuye el potencial de observación de este índice de algunas decenas por año. Esto es lo suficientemente alto para inspirar una búsqueda multitudinaria por la primera coincidencia de una fuente de ondas gravitatorias con su contra parte electromagnética.
La tarea es extremadamente difícil debido a que los observatorios de ondas gravitatorias no pueden ubicar la localización de la fuente con exactitud. Para contrarrestar esto, una estrategia por la búsqueda de una coincidencia de ondas gravitatorias y detecciones electromagnéticas en el tiempo pueda ser la mejor apuesta.
El recién fundado ARC Centro de Excelencia de la misión OzGrav es entender la física extrema de los agujeros negros.
Uno de los objetivos de la búsqueda óptica y de alta energía como contra parte coincidente con las ondas gravitatorias que se generan a partir de la creación de un agujero negro. Australia está preparada para jugar un papel significativo en esta nueva era de la “Astronomía de multi-mensajería.”
David Coward, Es un profesor asociado, de la University of Western Australia
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{I} Ofiuco (también conocido como «Serpentario», japonés hebitsukai «mensajero de serpiente») o «El cazador de serpientes». Comprende su periodo desde el 29 de noviembre hasta el 17 de diciembre. Pese a ser claramente un signo zodiacal (de hecho, el Sol pasa más días por Ofiuco que por Escorpio), nunca había sido aceptado como miembro del sistema de signos del zodiaco, aún no ha sido incorporado oficialmente ni tampoco se cree que se le dará lugar. Antes de seguir leyendo, hay que tener en cuenta que Zodíaco y Horóscopo son dos cosas muy distintas: mientras que el primero sigue el esquema de las constelaciones siderales y tiene 13 miembros, el segundo sólo toma en cuenta 12 signos, excluyendo a Ofiuco y es el que se usa en los medios de comunicación, como periódicos o televisión.