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Detectan desde Canarias la luz más potente del universo

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Publicado: 21 de noviembre, 2019 — 10:30 a.m. (hace más de 3 semanas)

Fue provocada por el colapso de una estrella que emitió un estallido de rayos gamma a 4.500 millones de años



ESA/Hubble, M. Kornmesser

21/11/2019

El estallido de  rayos gamma detectado por los telescopios MAGIC desde Canarias es el más poderoso jamás registrado . Estas explosiones de rayos gamma (GRB) son estallidos cósmicos breves, repentinos y de los eventos más violentos del universo.

Han pasado décadas desde el descubrimiento del primer estallido de rayos gamma, sin embargo, algunos de sus rasgos fundamentales siguen sin estar claros.

Ahora, tras 20 años buscando una señal de este tipo, los científicos la han visto por primera vez : dos explosiones violentas en  galaxias a miles de millones de años luz de distancia que produjeron la luz más brillante del universo gracias a erupciones cortas de la forma de luz más energética del universo. Este evento explosivo dura de una fracción de segundo a varios minutos y emiten la misma cantidad de rayos gamma que todas las estrellas del universo combinadas. Y pueden brillar a través de casi todo el universo visible.

Detección de la explosión en todo el mundo

El 14 de enero de 2019, dos satélites espaciales descubrieron de forma independiente una de estas explosiones de rayas gamma llamada Las coordenadas fueron transmitidas inmediatamente a astrónomos de todo el mundo, incluida la Colaboración MAGIC, que tiene dos telescopios Cherenkov de 17 metros de diámetro en la isla canaria de La Palma. Apenas 50 segundos después de que se iniciara el estallido de rayos gamma, MAGIC ya estaba observándolo. GRB 190114C no tardó en alzarse con el récord de la fuente más brillante conocida de estos energéticos fotones (aparte de haberse convertido en el primer estallido de rayos gamma en muy altas energías captado por MAGIC).

El segundo estallido, capturado en enero, produjo luz que contenía aproximadamente 100.000 millones de veces más energía que la luz que es visible para nuestros ojos humanos.

"Estos son, con mucho, los  fotones de mayor energía jamás descubiertos de una explosión de rayos gamma", dijo Elisa Bernardini, científica de rayos gamma, en un comunicado de prensa

Más de 300 científicos han estudiado los resultados

"Gran parte de lo que hemos aprendido sobre las GRB en las últimas dos décadas ha venido de observar sus resplandores a energías más bajas", dijo la científica de la NASA Elizabeth Hays en un comunicado.

A los 27 segundos de recibir las coordenadas, los astrónomos de las Islas Canarias giraron dos telescopios de Cherenkov de imágenes gamma atmosféricas principales (MAGIC) hacia ese punto exacto en el cielo. Los fotones inundaron esos telescopios durante los siguientes 20 minutos.

"Después de más de 45 años observando GRBs, acabamos de confirmar la existencia de otro componente desconocido en sus resplandores de luz, lo que aumenta drásticamente el presupuesto total de energía de los rayos gamma", expuso Chryssa Kouveliotou profesora de física en la Universidad George Washington (EE. UU.).

GRB 190114C es único porque los investigadores pudieron observar fotones con energías de teraelectronvoltio (TeV) por primera vez en su emisión de resplandor posterior. Desde Canarias, los investigadores notaron que esta emisión de fotones de TeV era 100 veces más intensa que la fuente estable más brillante conocida en las energías de TeV, la  Nebulosa del Cangrejo. Sin embargo, como era de esperar, esta emisión se desvaneció en aproximadamente media hora después del inicio del evento, mientras que la emisión de resplandor residual en otras partes del espectro persistió durante mucho más tiempo.

Los científicos descubrieron que la forma del espectro observado de luz de resplandor posterior era indicativa de un proceso de emisión llamado efecto Compton inverso. Este evento respalda la posibilidad de que la emisión inversa de Compton se produzca comúnmente en explosiones de rayos gamma.

Con la detección del GRB 190114C, MAGIC abre una nueva ventana para estudiar estos enormes brotes de rayos gamma y parece que vamos a poder detectar muchos más GRB en las energías del TeV y comprender cada vez mejor estas fascinantes explosiones cósmicas.

"Gracias a estas nuevas detecciones terrestres, estamos viendo los rayos gamma de los estallidos de rayos gamma de una manera completamente nueva", dijo Elizabeth Hays.

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Referencia: MAGIC Collaboration/R. Mirzoyan et al.: “Observation of inverse Compton emission from a long γ-ray burst” - DOI: 10.1038/s41586-019-1754-6. MAGIC Collaboration/R. Mirzoyan et al.: “Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C” - DOI: 10.1038/s41586-019-1750-x. E. Ruiz-Velasco et al.: “A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow”- DOI: 10.1038/s41586-019-1743-9. Nature , 20 de noviembre de 2019.

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