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Muerte estelar en los confines del universo

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Muerte estelar en los confines del universo

Por : 13-09-2005

Los astrónomos del Telescopio Muy Grande de ESO analizan el estallido de rayos gamma más lejano observado hasta ahora.

Un equipo italiano de astrónomos ha observado el resplandor de un Estallido de Rayos Gamma que es el más lejano visto hasta ahora. Con un corrimiento al rojo de 6,3, la luz de esta remota fuente astronómica se ha tomado 12 700 millones de años para llegar hasta nosotros. Por lo tanto, la vemos como era cuando el universo tenía menos de 900 millones de años de edad, o sea menos del 7% de su edad actual.
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ESO PR Foto 27a/05: El distante estallido de rayos gamma GRB 050904
Esta fotografía muestra la posición del distante estallido de rayos gamma GRB 050904. La imagen es una composición en color basada en imágenes obtenidas con el instrumento ISAAC en el VLT en tres bandas diferentes del infrarrojo cercano (J, H y K).

“Esto significa también que se encuentra entre los intrínsicamente más brillantes estallidos de rayos gamma que se hayan observado”, dijo Guido Chincarini del INAF – Osservatorio Astronomico di Brera y de la Universidad de Milano-Bicocca (Italia) y líder del equipo que estudió el objeto con el Telescopio Muy Grande (VLT = Very Large Telescope) de ESO. “Su luminosidad es tal que en el lapso de unos pocos minutos debe haber liberado 300 veces más energía que la que el Sol liberará durante toda su vida de 10 000 millones de años”.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs = Gamma Ray Bursts) son destellos breves de rayos gamma de alta energía que duran desde menos de un segundo hasta varios minutos. En este corto tiempo liberan tremendas cantidades de energía, lo que los convierte en los eventos más poderosos desde el Big Bang.

Ahora se acepta ampliamente que la mayoría de los estallidos de rayos gamma señalan la explosión de estrellas muy masivas y altamente evolucionadas que colapsan convirtiéndose en agujeros negros.
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ESO PR Foto 27b/05: GRB 050904 observado en varias bandas
Aquí se presentan observaciones de GRB 050904 en filtros diferentes de las bandas visibles (z e I) y del infrarrojo cercano (J, H y K). Las observaciones fueron realizadas con los instrumentos FORS2 e ISAAC en el telescopio de 8,2 metros Antu (UT1), que es parte del VTL en Paranal. El estallido se puede ver en el centro inferior. Es obvio que el GRB es mucho más débil en la banda I y se hace más y más brillante a medida que aumenta la longitud de onda. Esto indica que el objeto tiene un gran corrimiento hacia el rojo y que, por lo tanto, se encuentra muy lejos.

Este descubrimiento no marca simplemente otro récord astronómico, sino que resulta fundamental para la comprensión del universo cuando era joven. Al ser emisores tan poderosos, estos estallidos de rayos gamma sirven como faros muy útiles que permiten el estudio de las condiciones físicas que prevalecían en el universo temprano.

De hecho, como los GRBs son tan luminosos, tienen el potencial de brillar mucho más que las más distantes galaxias conocidas y pueden de esa forma sondear el universo en corrimientos hacia el rojo más altos que los actualmente conocidos. Y como se cree que los GRBs están asociados con la catastrófica muerte de estrellas muy masivas que colapsan y se convierten en agujeros negros, la existencia de esos objetos en épocas tan tempranas de la historia del universo proporciona a los astrónomos una importante información para comprender mejor su evolución.

El estallido de rayos gamma GRB 050904 fue detectado por primera vez el 4 de setiembre de 2005 por el satélite Swift de NASA / ASI / PPARC, que está dedicado al descubrimiento de estas poderosas explosiones.
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ESO PR Foto 27c/05: GRB 05094 en dos épocas
Aquí se muestra la observación de GRB 0580904en dos épocas diferentes: aproximadamente un día después de ser descubierto por el satélite Swift (izquierda) y cuatro días después (derecha) en la banda J del infrarrojo cercano. El estallido se hace rápidamente más débil, como se puede ver comparando las dos imágenes.

Inmediatamente después de su detección, los astrónomos de los observatorios de todo el mundo trataron de identificar la fuente, buscando el resplandor consiguiente en las longitudes de luz visible y/o del infrarrojo cercano, y estudiarla.

Las primeras observaciones realizadas por astrónomos estadounidenses con el telescopio robótico de 60 pulgadas del observatorio de Palomar no pudieron localizar la fuente. Esto colocó un límite muy firme: en la luz visible, el resplandor debería ser al menos un millón de veces más débil que el objeto más tenue que puede ser visto a simple vista (magnitud 21). Pero las observaciones realizadas por otro equipo de astrónomos estadounidenses detectaron la fuente en el infrarrojo cercano, en la banda J, con una magnitud de 17,5, es decir, 25 veces más brillante que en la luz visible.

Esto indicaba el hecho de que el objeto debería estar muy lejos o escondido detrás de una gran cantidad de polvo que lo oscurecía. Observaciones posteriores indicaron que la última explicación no se sostenía y que el GRB debería están a una distancia de por lo menos 12 500 millones de años luz. Por lo tanto, sería el GRB más distante jamás detectado.

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ESO PR Foto 27d/05: Distribución de energía espectral de GRB 050904
Aquí vemos la magnitud del estallido de rayos gamma GRB 050904 tal como fue observado con FORS2 e ISAAC utilizando varios filtros. Los pasajes de banda delos filtros de ESO están sobremarcados, así como la plantilla con mejor ajuste, lo que permitió a los astrónomos medir el corrimiento al rojo fotométrico. La caída clara del flujo del objeto en la banda I comparada con las otras es la indicadora del gran corrimiento al rojo del objeto.

Luego, los astrónomos italianos que conformaban la colaboración MISTICI (1) utilizaron a Antu, uno de los cuatro telescopios de 8,2 metros que componen el Telescopio Muy Grande de ESO, para observar el objeto en la longitud de onda del infrarrojo cercano con el instrumento ISAAC y en la luz visible con el instrumento FORS2, Las observaciones se realizaron entre 24,7 y 26 horas después del estallido.

De hecho, el post-resplandor fue detectado en todas las cinco bandas en que fue observado (las bandas visibles I y z, y las bandas del infrarrojo cercano J, H y K). Al comparar la luminosidad de la fuente en las varias bandas, los astrónomos pudieron deducir el corrimiento hacia el rojo y, por lo tanto, su distancia. “El valor que derivamos ha sido desde entonces confirmado por observaciones espectroscópicas realizadas por otro equipo utilizando el telescopio Subaru”, dijo Angelo Antonelli (Observatorio Roma), otro miembro del equipo.

NOTA:

1).- La colaboración MISTICI consiste en un grupo de astrónomos del Osservatorio Astronomico di Roma (INAF), Osservatorio Astronomico di Brera (INAF), Osservatorio Astronomico di Arcetri (INAF), Universitá degli Studi di Milano – Bicocca, Internacional School for Advanced Studies (SISSA) y Observatori Astronomic de la Universidad de Valencia (España). En particular, Angelo Antonelli, Daniele Malesani, Vincenzo Testa, Paolo D'Avanzo, Stefano Covino, Alberto Fernandez-Soto, Gianpiero Tagliaferri, Guido Chincarini, Sergio Campana, Massimo Della Valle, Felix Mirabel, y Luigi Stella, fueron notablemente activos con los análisis de los datos y las observaciones. El profesor Gluido Chincarini es el Investigador Principal de la investigación italiana sobre GRBs relacionada con el satélite Swift, que es financiado por la Agencia Espacial Italiana (ASI).
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VLT (Very Large Telescope) de ESO en Paranal, Chile.
Crédito: ESO / Paranal

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán


Web Site: ESO Press Release 22/05
Artículo: Star Death Beacon at the Edge of the Universe”
Fecha: Setiembre 12, 2005

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