{"id":2729,"date":"2012-01-10T06:35:27","date_gmt":"2012-01-10T05:35:27","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2729"},"modified":"2012-01-10T07:36:04","modified_gmt":"2012-01-10T06:36:04","slug":"misteriosos-rayas-gamma","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2012\/01\/10\/misteriosos-rayas-gamma\/","title":{"rendered":"Los ya no tan misteriosos rayos Gamma"},"content":{"rendered":"

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As\u00ed nacen los estallidos breves de rayos gamma<\/a><\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 observan destellos esquivos que arrojan luz sobre las colisiones c\u00f3smicas, desentra\u00f1ando un secreto de d\u00e9cadas.<\/em><\/p>\n

Todo comenz\u00f3 como una pel\u00edcula de James Bond. Durante la d\u00e9cada de 1960, en el medio de la guerra fr\u00eda, los EE.UU. lanzaron una serie de sat\u00e9lites sensibles a la radiaci\u00f3n gamma (1)<\/strong> para monitorear el cumplimiento del Tratado de Prohibici\u00f3n de Pruebas Nucleares.<\/p>\n

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No se detectaron explosiones en la atm\u00f3sfera terrestre. Pero, en cambio, se observaron unos misteriosos destellos de rayos gamma<\/a> que parec\u00edan provenir de m\u00e1s all\u00e1 del sistema solar.<\/p>\n

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Explosiones de rayos Gamma que tienen su origen en diversas fuentes del Universo. Se producen en la radiaci\u00f3n de los agujeros negros<\/a>, en explosiones supernovas, en colisiones de estrellas de neutrones<\/a> y en muchos eventos m\u00e1s que son el pan de cada d\u00eda del medio interestelar.<\/p>\n

Por supuesto, esta informaci\u00f3n era un secreto militar, y no fue hasta 1973 que se pudo anunciar el descubrimiento de estas enigm\u00e1ticas explosiones. Desdichadamente, los primeros detectores de rayos gamma<\/a> no pod\u00edan localizar con precisi\u00f3n su fuente en el cielo, lo que llev\u00f3 a una larga controversia sobre sus or\u00edgenes.<\/p>\n

Sin embargo, a lo largo de los \u00faltimos a\u00f1os se ha hecho posible localizar los sitios de algunos de estos eventos (por ejemplo, con el Observatorio Compton de Rayos Gamma o el sat\u00e9lite Beppo-Sax) y desde comienzos de 1977 los astr\u00f3nomos han identificado decenas de fuentes \u00f3pticas en el cielo que est\u00e1n asociadas con los estallidos de rayos gamma<\/a><\/p>\n

Se descubri\u00f3 que estaban localizados a distancias extremadamente grandes (es decir, \u201ccosmol\u00f3gicas\u201d). Recientemente se ha encontrado que los m\u00e1s lejanos presentan corrimientos al rojo de 6,3<\/strong>, lo que indica que se los ve como eran cuando el universo ten\u00eda menos de 900 millones de a\u00f1os de edad (ver en Astroseti ESO Press Release 22\/05: Un qu\u00e1sar sin hogar<\/strong><\/a><\/em>. Esto implica que la energ\u00eda liberada durante un estallido de rayos gamma<\/a> de unos pocos segundos es mayor que la producida por el Sol a lo largo de toda su vida (unos diez mil millones de a\u00f1os).<\/p>\n

Adem\u00e1s del mismo Big Bang<\/a>, los \u201cestallidos de rayos gamma<\/a>\u201d o GRBs<\/strong> (por sus iniciales en ingl\u00e9s = Gamma Ray Bursts<\/em>) son, de hecho y de lejos, los eventos m\u00e1s poderosos que se conocen en el universo.<\/p>\n

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\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 Los largos y los cortos<\/strong><\/p>\n

El tesoro de observaciones de GRBs ha revelado que vienen en dos sabores diferentes: los largos (que duran m\u00e1s de dos segundos) y los cortos. La diferencia entre ambos no es \u00fanicamente de duraci\u00f3n; los estallidos cortos consisten en fotones<\/a> de energ\u00eda m\u00e1s alta. Por lo tanto, debe inferirse que los or\u00edgenes f\u00edsicos de los dos tipos son diferentes.<\/p>\n

A lo largo de los \u00faltimos a\u00f1os, un gran esfuerzo internacional ha demostrado convincentemente que los estallidos de rayos gamma<\/a> est\u00e1n relacionados con las explosiones finales de estrellas masivas (hipernovas), en particular con la primera detecci\u00f3n de un post-resplandor \u00f3ptico lograda por Jan van Paradjis.<\/p>\n

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Una prueba vital fue lograda con la ayuda de telescopios ESO en 2003 (ESO PR 16\/03<\/strong><\/a><\/em>). El 29 de marzo de 2003 el sat\u00e9lite Explorador Transitorio de Alta Energ\u00eda II (HETE II<\/em><\/strong> = High Energy Transient Explorer II<\/em>) de la NASA detect\u00f3 un estallido de rayos gamma<\/a> muy brillante. Luego de la identificaci\u00f3n de un \u201cpost-resplandor \u00f3ptico\u201d lograda por un telescopio de 40 pulgadas del Observatorio de Siding Spring (Australia), un espectro de alta dispersi\u00f3n obtenido con el espectr\u00f3grafo UVES en el telescopio VLT Kueyen de 8,2 metros en el Observatorio de ESO Paranal (Chile) permiti\u00f3 medir su distancia de unos 2 650 millones de a\u00f1os luz.<\/p>\n

\u00c9ste fue el GRB normal m\u00e1s cercano jam\u00e1s detectado y, utilizando otros dos instrumentos poderosos del Telescopio Muy Grande (VLT = Very Large Telescope<\/strong><\/a><\/em>), los instrumentos multi-modo FORS1<\/strong><\/a> y FORS2<\/strong><\/a>, los astr\u00f3nomos obtuvieron, a lo largo de un mes, los espectros del objeto que se iba desvaneciendo.<\/p>\n

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Los cient\u00edficos observaron con el tiempo la gradual \u201cemergencia\u201d de un espectro tipo supernova, que revelaba la violenta explosi\u00f3n de una estrella. Con velocidades que exced\u00edan en mucho los 30 000 km\/s (es decir, m\u00e1s de un d\u00e9cimo de la velocidad de la luz), el material eyectado se mov\u00eda en tiempo r\u00e9cord, lo que testificaba el enorme poder de la explosi\u00f3n. Este conjunto de datos proporcion\u00f3 evidencia irrefutable de una conexi\u00f3n directa entre los GRBs y las explosiones \u201chipernova\u201d de estrellas muy masivas y evolucionadas.<\/p>\n

Un avance hist\u00f3rico<\/strong><\/p>\n

\u201cEl avance en nuestra comprensi\u00f3n acerca de los GRBs de larga duraci\u00f3n, que los relacion\u00f3 finalmente con la energ\u00e9tica explosi\u00f3n de una estrella masiva al colapsar en un agujero negro<\/a>, provino del descubrimiento de sus resplandores de larga vida \u00f3pticos y de rayos-X\u201d, dice Jens Hjorth (Centro de Cosmolog\u00eda Oscura, Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca). \u201cLos GRBs de corta duraci\u00f3n evadieron la detecci\u00f3n \u00f3ptica durante m\u00e1s de 30 a\u00f1os\u201d, agrega.<\/p>\n

A diferencia de los GRBs largos, de hecho no se logr\u00f3 ninguna detecci\u00f3n de post-resplandores, ni de rayos-X ni \u00f3pticos\u201d, para los GRBs cortos. Por lo tanto, no fue posible conocer en qu\u00e9 ambiente se formaban ni estudiar su curva de luz o su espectro para caracterizarlos. Es decir, no hasta hace muy poco.<\/p>\n

El 9 de mayo de 2005, el sat\u00e9lite Swift de NASA \/ASI<\/a>\/ PPARC detect\u00f3 un estallido de rayos gamma<\/a> de 40 milisegundos de duraci\u00f3n. Observaciones posteriores con el detector de rayos-X a bordo del sat\u00e9lite detectaron un post-resplandor en rayos X<\/a> de un estallido corto por primera vez. Gracias a \u00e9so, su posici\u00f3n pudo ser determinada con una precisi\u00f3n mayor a 10 arcosegundos, permitiendo a los astr\u00f3nomos (3)<\/strong> apuntar el Telescopio Muy Grande de ESO hacia \u00e9l y tomar im\u00e1genes con el FORS2.<\/p>\n

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Se descubri\u00f3 que el estallido, denominado GRB 050509B, se encontraba muy cerca una galaxia el\u00edptica muy luminosa que no est\u00e1 formando estrellas, que se encuentra a 2 700 millones de a\u00f1os luz (corrimiento al rojo 0,225) y que pertenece a un racimo de galaxias. Basados en la improbabilidad de una alineaci\u00f3n fortuita entre GRB 050509B y dicha galaxia, se sostiene que esta galaxia es el hogar del estallido. Esto, explican los astr\u00f3nomos, hace dif\u00edcil que se pueda invocar el modelo hipernova. De hecho, es altamente improbable que se encuentre en esta galaxia una supernova que haya colapsado su n\u00facleo.<\/p>\n

Por otro lado, el otro modelo importante, la fusi\u00f3n de dos estrellas neutr\u00f3n<\/a>icas (4)<\/strong> pertenecientes a un sistema binario, parece el m\u00e1s probable. De hecho, se sabe que esta galaxia alberga muchas binarias cercanas con estrellas compactas.<\/p>\n

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Para asegurarse de que se pod\u00eda descartar el modelo hipernova, Jens Hjorth y su equipo realizaron m\u00e1s observaciones, hasta tres semanas m\u00e1s tarde del estallido, con los instrumentos FORS1 y FORS2. Con estas observaciones, los astr\u00f3nomos conf\u00edan en que a\u00fan la supernova m\u00e1s d\u00e9bil deber\u00eda haber sido detectada. Pero no se encontr\u00f3 ninguna.<\/p>\n

Otra \u201cprimera vez\u201d<\/strong><\/p>\n

Y como sucede a veces, unos pocos meses despu\u00e9s los astr\u00f3nomos tuvieron la oportunidad de estudiar otro post-resplandor de un estallido corto; y esta vez, en forma \u00f3ptica.<\/p>\n

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En la noche del 9 al 10 de julio de 2005, el sat\u00e9lite HETE 2 de la NASA detect\u00f3 un estallido de 70 milisegundos de duraci\u00f3n y pudo, basado en la detecci\u00f3n de rayos-X, ubicar precisamente su posici\u00f3n. Treinta y tres horas m\u00e1s tarde, Jens Hjorth y su equipo obtuvieron im\u00e1genes de esta regi\u00f3n del cielo utilizando el telescopio dan\u00e9s de 1,5 metros en La Silla. Las im\u00e1genes mostraban la presencia de una fuente que disminu\u00eda en luminosidad, ubicada en el borde una de galaxia que era muy probablemente el hogar del estallido.<\/p>\n

\u201cPor lo tanto, hab\u00edamos descubierto el primer resplandor post-\u00f3ptico de un estallido corto de rayos gamma<\/a>\u201d, dice el co-autor Kristian Pedersen, tambi\u00e9n del Centro de Cosmolog\u00eda Oscura de la Universidad de Copenhague.<\/p>\n

El estallido, bautizado como GRB 050709, se encuentra a 11 000 a\u00f1os luz del centro de una galaxia enana de formaci\u00f3n estelar que se encuentra a unos 2 000 millones de a\u00f1os luz de distancia y que es bastante joven: unos 400 millones de a\u00f1os de edad.<\/p>\n

A partir de observaciones realizadas unos 20 d\u00edas despu\u00e9s del estallido, los astr\u00f3nomos pueden descartar la ocurrencia de una hipernova energ\u00e9tica, tal como se encuentra en la mayor\u00eda de los estallidos largos de radiaci\u00f3n gamma. Esto da m\u00e1s cr\u00e9dito a la hip\u00f3tesis de que los GRBs cortos son la consecuencia de la fusi\u00f3n de dos estrellas muy compactas.<\/p>\n

\u201cResulta sorprendente el que los dos estallidos cortos pudieran finalmente ser localizados en dos ambientes bastante diferentes\u201d, dice Jesper Sollerman, un miembro del equipo del Observatorio de Estocolmo (Suecia).<\/p>\n

\u201cPero con una muestra de solo dos eventos\u201d, enfatiza Jens Hjorth, \u201cser\u00eda prudente no sacar conclusiones definitivas en esta etapa sobre los progenitores de los estallidos cortos de rayos gamma<\/a>\u201d.<\/p>\n

Es posible que Hjorth y sus colegas sean cautos, pero los astr\u00f3nomos no pueden menos que maravillarse ante este nuevo cap\u00edtulo de la astronom\u00eda que acaba de abrirse.<\/p>\n

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M\u00e1s informaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Algunos de los resultados descritos en este Comunicado de Prensa aparecen en el n\u00famero del 6 de octubre de la revista Nature (“The optical afterglow of the short gamma-ray burst GRB 050709”, por J. Hjorth et al., y “A short gamma-ray burst apparently associated with an elliptical galaxy” por N. Gehrels et al.<\/em>). Otros resultados ya est\u00e1n en prensa o publicados: “GRB 050059B: Constraints on short gamma-ray burst models” por J. Hjorth et al. <\/em>(Astrophysical Journal Letters vol. 630, p. 117) y “The host galaxy cluster of the short gamma-ray burst GBR 050509B” por K. Pedersen et al.<\/em>, aparecer\u00e1n en Astrophysical Journal Letters.<\/p>\n

El comunicado de prensa producido por el Centro de Cosmolog\u00eda Oscura est\u00e1 disponible en http:\/\/www.astro.ku.dk\/dark<\/strong><\/a>. La p\u00e1gina web de Swift, del cual se obtuvo la informaci\u00f3n hist\u00f3rica, est\u00e1 en http:\/\/swift.sonoma.edu\/about_swift\/grbs.html<\/strong><\/a>.<\/p>\n

El Comunicado de prensa asociado se encuentra aqu\u00ed: Abundancia de galaxias en el universo joven <\/strong><\/a>.<\/p>\n

NOTAS:<\/span><\/strong><\/p>\n

1).-<\/strong> La radiaci\u00f3n gamma y los rayos-X son una radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica como la luz visible, las radioondas y la luz ultravioleta. Estas radiaciones electromagn\u00e9ticas difieren \u00fanicamente en la cantidad de energ\u00eda que poseen. Los rayos gamma<\/a> y los rayos-X son las m\u00e1s energ\u00e9ticas de ellas.<\/p>\n

2).-<\/strong> En astronom\u00eda, el corrimiento hacia el rojo denota la fracci\u00f3n por la cual las l\u00edneas del espectro de un objeto se desplazan hacia longitudes de onda m\u00e1s largas. El corrimiento hacia el rojo observado en una galaxia remota proporciona una estimaci\u00f3n de su distancia.<\/p>\n

3).-<\/strong> El equipo detr\u00e1s del descubrimiento del post-resplandor \u00f3ptico de GRB050709 es liderado por Jens Hjorth (Centro de Cosmolog\u00eda Oscura, DARK, Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague) e incluye a Darach Watson (DARK), Johan P. U. Fynbo (DARK), Paul A. Price (Instituto de Astronom\u00eda, Universidad de Hawai), Brian L. Jensen (DARK), Uffe G. Joergensen (DARK), Daniel Kubas (ESO, Santiago), Javier Gorosabel (Instituto de Astrofisica de Andaluc\u00eda), P\u00e0ll Jakobsson (DARK), Jesper Sollerman (DARK y Departamento de Astronom\u00eda, Universidad de Estocolmo), Kristian Pedersen (DARK), y Chryssa Kouveliotou (NASA\/ Centro Marshall de Vuelo Espacial). El equipo es parte de la Colaboraci\u00f3n Post-resplandor de Estallidos de Rayos Gamma en ESO (GRACE<\/em><\/strong> = Gamma-Ray burst Afterglow Collaboration at ESO<\/strong><\/a><\/em>) que se encuentra llevando a cabo estudios sobre los post-resplandores de estallidos de rayos gamma<\/a>.<\/p>\n

4).-<\/strong> Una estrella neutr\u00f3n<\/a>ica es como un gran \u00e1tomo con un di\u00e1metro de 10 a 20 kil\u00f3metros, y con una masa similar a la del Sol. As\u00ed, un trozo de material de estrella neutr\u00f3n<\/a>ica del tama\u00f1o de una cabeza de alfiler (1 mil\u00edmetro de di\u00e1metro) pesar\u00eda casi un mill\u00f3n de toneladas, o sea algo as\u00ed como el mayor buque petrolero jam\u00e1s construido y con su carga completa.<\/p>\n

Texto extra\u00eddo de Astroseti<\/a><\/em><\/p>\n

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As\u00ed nacen los estallidos breves de rayos gamma \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0\u00a0 observan destellos esquivos que arrojan luz sobre las colisiones c\u00f3smicas, desentra\u00f1ando un secreto de d\u00e9cadas. Todo comenz\u00f3 como una pel\u00edcula de James Bond. Durante la d\u00e9cada de 1960, en el medio de la […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[9,44],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2729"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2729"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2729\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2729"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2729"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2729"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}