Los astrónomos generalmente estudian objetos que son visibles noche tras noche o explotan repentinamente, como las supernovas, pero Casey Law está rastreando grandes cantidades de datos en busca de objetos brillantes que desaparecen, para nunca volver a verse.
Esa búsqueda arrojó el primero de lo que pueden ser muchos objetos "fantasmas" en el cielo: en este caso, una fuente extremadamente brillante de emisiones de radio que surgió en la década de 1990 y luego se desvaneció en los próximos 25 años.
Basado en el brillo extremo de la fuente de radio y el tipo de galaxia en la que ocurrió el estallido, Law argumenta que fue el resplandor de la explosión de una estrella masiva, que habría emitido un gamma de larga duración no detectadoEstallido de rayos Los estallidos de rayos gamma, cuyos orígenes siguen siendo polémicos, se encuentran entre los destellos más intensos del universo porque gran parte de su energía explosiva se colima en un haz estrecho, como el de un faro.
"Creemos que somos los primeros en encontrar evidencia de explosiones de rayos gamma que no se pudieron detectar con un telescopio de rayos gamma", dijo Law, astrónomo investigador asistente del Departamento de Astronomía de la Universidad de California, Berkeley."Estos se conocen como explosiones de rayos gamma 'huérfanos', y se esperan muchos más GRBs huérfanos en las nuevas encuestas de radio que ahora están en marcha".
Las explosiones de rayos gamma, como las detectadas el año pasado que acompañan a las ondas gravitacionales de la fusión de dos estrellas de neutrones, rara vez se ven porque la fuente de los rayos gamma, un chorro relativista de material que emerge de la fusión explosiva, debe serapuntando directamente a la Tierra. Quizás el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA pueda ver una de cada 100 explosiones desde la Tierra, por ejemplo.
El hecho de que estas explosiones sean seguidas por un resplandor de radio de décadas de duración proporciona una forma para que los astrónomos encuentren el resto de estos eventos explosivos, no solo los anunciados por una explosión de rayos gamma.
Encontrar muchas más explosiones de rayos gamma ayudará a resolver una pregunta importante en astronomía hoy en día: ¿cuáles son estas explosiones estelares masivas que generan explosiones de rayos gamma y qué queda después?
La ley favorece la teoría de que la explosión, ya sea precedida por la fusión de dos estrellas muy grandes o estrellas de neutrones, o marcando la muerte de una sola estrella masiva, produce una estrella de neutrones altamente magnetizada y que gira rápidamente, conocida comoMagnetar: la materia circundante emite intensas ondas de radio que se desvanecen lentamente, tiempo durante el cual el magnetar gira y ocasionalmente emite ráfagas de radio rápidas, otro misterioso evento "transitorio" en el universo.
Él y sus colegas detallan sus observaciones y conclusiones en un artículo recientemente aceptado por la revista Letras del diario astrofísico y accesible ahora en el servidor arXiv.
El valor de los datos archivados
La fuente de radio FIRST J141918.9 + 394036, ahora demasiado débil para aparecer en estudios del cielo pero aún detectable por grandes radiotelescopios, era un punto brillante en un estudio de radio del cielo realizado a principios de la década de 1990 por el VeryGran matriz en Nuevo México. Estaba a la par con las fuentes de radio más brillantes del universo: quásares y núcleos galácticos activos alimentados por estrellas y gas que caen en los agujeros negros masivos en los núcleos de las galaxias.
"Pensamos, 'Eso fue extraño'", dijo Law. "Su brillo máximo en los años 90 fue bastante alto, por lo que fue un gran, gran cambio: un factor de disminución de 50 en el brillo. Básicamente pasamos porcada encuesta de radio, cada conjunto de datos de radio que pudimos encontrar, cada archivo del mundo para reconstruir la historia de lo que sucedió con esta cosa ".
Él y sus colegas descubrieron otros 10 conjuntos de observaciones de radio de esa área del cielo, en la constelación de Boötes, que les permitió documentar la apariencia y desaparición del objeto.
Llegaron a la conclusión de que las emisiones de radio llegaron a la Tierra por primera vez en 1992 o 1993, aunque su primera detección fue alrededor del brillo máximo de la fuente en 1994. Luego se desvaneció en un período de 23 años. Fue más tenue en una encuesta de 2010 y apenas visibleen 2015. Era invisible en una Encuesta de cielo de matriz muy grande de 2017.
El objeto misterioso se encuentra dentro de una galaxia enana a 284 millones de años luz de la Tierra que todavía está formando estrellas: un entorno especial que anteriormente se ha asociado con ráfagas de radio rápidas e, independientemente, explosiones de rayos gamma y la formación de magnetares. Estollevó a Law a concluir que las emisiones de radio de la galaxia enana fueron el resplandor de 25 años de la explosión de una estrella masiva, quizás más de 40 veces la masa del sol, lo que habría producido una larga explosión de rayos gamma queno se detectó. La mayoría de los GRB duran menos de un minuto.
Una teoría es que el magnetar resultante, debido a su alta velocidad de rotación y enormes campos magnéticos, emite ráfagas de radio rápidas periódicas, cada una de solo un milisegundo de largo, a medida que se reduce a un púlsar corriente.
Mientras Law está entusiasmado con la posibilidad de descubrir muchas más explosiones de rayos gamma huérfanos, enfatiza el valor de extraer datos de observación archivados en busca de eventos astronómicos que aparecen y desaparecen durante años o décadas, lo que su equipo se refiere en bromacomo "antitransitorios"
"Parte de la historia trata sobre cuánto está cambiando el cielo, incluso en esta escala de tiempo larga, y lo difícil que es probar eso", dijo. "También se trata en parte del valor de las nuevas técnicas de ciencia de datosSacar información de estos conjuntos de datos ricos y diversos nos está ayudando a hacer una buena ciencia ".
Los coautores de Law son Bryan Gaensler del Instituto Dunlap de la Universidad de Toronto, Brian Metzger y Lorenzo Sironi de la Universidad de Columbia y Eran Ofek del Instituto Weizmann en Israel. La investigación de Law está respaldada por la National Science Foundation 1611606.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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