La nave espacial Swift de la NASA ha detectado el estallido de rayos gamma o GRB (por sus siglas en inglés de Gamma-Ray Burst) número 1.000. Los GRB son las explosiones más poderosas del universo, por lo general asociados con el colapso de una estrella masiva y el nacimiento de un agujero negro.
Un GRB es una ráfaga fugaz de luz de alta energía, a menudo dura un minuto o menos, que se producen en algún lugar del cielo cada par de días. Los científicos están buscando ráfagas excepcionales que ofrecen los conocimientos más profundos sobre los procesos físicos extremos en el trabajo.
Poco antes de las 6:41 pm EDT el 27 de octubre, la alerta de estallidos del Telescopio Swift detectó el milésimo GRB como un pulso repentino de rayos gamma que surgen de un lugar hacia la constelación de Eridanus. Los astrónomos lo llamaron evento GRB 151027B, después de la fecha de detección y por el hecho de que era la segunda ráfaga del día. Swift determinó automáticamente su ubicación, emitió la posición a astrónomos de todo el mundo, y se volvió para investigar la fuente con su propia telescopios sensible en rayo X, com también telescopios ultravioletas y ópticos.
Los astrónomos clasifican GRBs por su duración. Al igual que GRB 151027B, aproximadamente el 90 por ciento de los estallidos son de "larga" variedad, donde el pulso de rayos gamma dura más de dos segundos. Se cree que se producen en una estrella masiva cuyo núcleo ha quedado sin combustible y se derrumbó en un agujero negro. Como el material cae hacia el agujero negro recién formado, el mismo lanza chorros de partículas subatómicas que se mueven a través de las capas exteriores de la estrella a casi la velocidad de la luz. Cuando los chorros de partículas llegan a la superficie estelar, emiten rayos gamma, la forma más enérgica de la luz. En muchos casos, la estrella se ven explotar como una supernova.
Los estallidos "cortos" duran menos de dos segundos, y a veces sólo milésimas de segundo. Observaciones de Swift proporcionan una fuerte evidencia de que estos eventos son causados por las fusiones de estrellas de neutrones orbitantes o agujeros negros.
Una vez que un GRB se identifica, la carrera para observar su luz remanente con tantos instrumentos como sea posible. En base a las alertas de Swift, observatorios robóticos y telescopios que funcionan operados manualmente se vuelven al lugar de la explosión para medir su resplandor desvaneciente rápidamente, que emite en rayos X, ultravioleta, luz visible e infrarroja y ondas de radio. Mientras que los resplandores ópticos son generalmente débiles, pueden llegar a ser brevemente lo suficientemente brillante para ser visto a simple vista.
"Con los años, los astrónomos han refinado constantemente sus técnicas para conseguir que sus telescopios se posicionen en el sitio de la explosión en el menor tiempo posible", dijo John Nousek, director de Swift de operaciones de la misión y profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania en University Park, Pensilvania. "De hecho, el proceso a seguir alertas Swift PSG es tan productivo como siempre."
GRB 151027B ofrece un ejemplo perfecto. Cinco horas después de la alerta de Swift, la ubicación del estallido se hizo visible primero desde el Observatorio Europeo Austral [ESO] en Paranal, Chile. Un equipo dirigido por Xu Dong, del Observatorios Astronómicos Nacionales de China en Beijing, capturó la luz visible de la luminiscencia usando un espectrógrafo X-shooter del Very Large Telescope (VLT). Las observaciones de ESO muestran que la luz de la explosión había estado viajando con nosotros por más de 12 mil millones de años, colocándolo en el pequeño porcentaje más distante de los GRB que Swift ha grabado.
Los astrónomos ahora tienen mediciones de distancia alrededor del 30 por ciento de Swift GRBs, lo que hace posible investigar cómo estos eventos de gran alcance se distribuyen a través del espacio y el tiempo. El récord de distancia está en manos de GRB 090429B, que explotó en los albores de la formación de estrellas en el universo. Su luz tardó más de 13 mil millones de años en llegar a la Tierra.
Además de sus estudios de GRB, Swift realiza observaciones en múltiples longitudes de onda de una amplia gama de fenómenos astrofísicos, desde cometas y asteroides cercanos, a los cuásares y blazares de galaxias lejanas, donde los agujeros negros supermasivos producen llamaradas de alta energía impredecibles.
"Swift es un observatorio increíblemente versátil, con detecciones de estallidos de rayos gamma cada semana, oportunidades de observaciones todos los días, y con una extensa comunidad de usuarios que cubren todos los campos de la astronomía", dijo Patrizia Caraveo, director de investigación en Instituto Nacional de Astrofísica en Milán y co-investigador del Swift.
Neil Gehrels, investigador principal de Swift en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, dijo, "La nave espacial sigue estando en gran forma después de casi 11 años en el espacio, y esperamos ver muchos más GRBs."
Con nuevos tipos de observatorios astronómicos creciendo gradualmente, Swift está preparado para asumir un nuevo papel. Partículas fantasmales, llamadas "neutrinos" se han detectado desde fuera del sistema solar, y pronto los astrónomos esperan que los observatorios de ondas gravitacionales detecten las primeras ondulaciones en el espacio-tiempo, un fenómeno predicho por la teoría de la relatividad de Einstein. Los científicos de Swift planean utilizar las capacidades del satélite para buscar luz de alta energía asociada con neutrinos y las fuentes de ondas gravitacionales.
