Un equipo internacional de astrónomos ha capturado las primeras ondas de radio polarizadas de una explosión cósmica distante.
Este evento explosivo conocido como explosión de rayos gamma GRB 190114C es parte de una clase de las explosiones más enérgicas del universo. Se produjo cuando una estrella, mucho más masiva que nuestro sol, colapsó para formar un negroagujero.
Las explosiones de rayos gamma producen chorros potentes que viajan cerca de la velocidad de la luz y brillan con la increíble luminosidad de más de mil millones de soles combinados. Los astrónomos han luchado por comprender cómo se forman estos chorros y por qué parecen aparecer solo en rayos gammaexplosiones, pero no otras explosiones, como las supernovas ordinarias.
Debido a que estos chorros son extremadamente brillantes en las longitudes de onda de radio, el descubrimiento de señales de radio polarizadas puede ofrecer nuevas pistas para ayudar a resolver este misterio. La polarización es una propiedad de la luz que indica cómo se organiza y estructura un campo magnético en un chorro.
"Sabemos que solo una fracción muy pequeña menos del 1% de estrellas masivas forma chorros cuando colapsan", dijo Raffaella Margutti, de la Universidad Northwestern, quien contribuyó al estudio. "Pero no hemos sabido cómo logran lanzarse".estos flujos de salida con propiedades tan extremas, y no sabemos por qué solo unas pocas estrellas hacen esto "
"Esta medición abre una nueva ventana a la ciencia de los rayos gamma y los estudios de chorros astrofísicos energéticos", dijo Tanmoy Laskar, investigador postdoctoral en la Universidad de Bath en el Reino Unido y autor principal del estudio. "Nos gustaríapara entender si el bajo nivel de polarización medido en este evento es característico de todas las explosiones de rayos gamma y, de ser así, qué podría decirnos sobre las estructuras magnéticas en los chorros de explosión de rayos gamma y el papel de los campos magnéticos en la alimentación de chorros en todoel universo."
El artículo fue publicado la semana pasada en el Letras del diario astrofísico .
El equipo internacional incluyó a tres astrofísicos del Colegio de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern: Kate Alexander, Wen-fai Fong y Margutti. Todos son miembros del Centro de Investigación Interdisciplinaria y Exploratoria en Astrofísica de Northwestern CIERA.
Los astrónomos han planteado la hipótesis de que los campos magnéticos cósmicos podrían fluir a través de los chorros, ayudándoles a formarse y brindando soporte estructural. Sin embargo, la extensión física de estos campos magnéticos, que tienen implicaciones para el mecanismo de lanzamiento del jet, nunca antes se había medido.
Para obtener estas medidas, el equipo internacional empleó un truco novedoso. Observaron los chorros en luz polarizada linealmente, que es sensible al tamaño de los parches de campo magnético. Los parches de campo magnético más grandes, por ejemplo, producen más luz polarizada.
El 14 de enero de 2019, un destello de rayos gamma activó el satélite Swift de la NASA, que alertó a los astrónomos de la ubicación de la explosión en la dirección de la constelación de Fornax. Los astrónomos utilizaron el telescopio Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array ALMA en Chilebuscar ondas de radio de la explosión, que ocurrió hace más de 4.500 millones de años en una galaxia a 7.000 millones de años luz de distancia.
"Los campos magnéticos son omnipresentes pero notoriamente difíciles de restringir en nuestro universo", dijo Fong, profesor asistente de astrofísica. "El hecho de que hayamos podido detectar su presencia, y mucho menos en los chorros más rápidos que conocemos,- es una hazaña de observación increíble y famosa "
El equipo detectó una señal de polarización sutil, pero reveladora, del 0,8%, lo que implica parches de campo magnético del tamaño de nuestro sistema solar. A continuación, los investigadores combinarán esta nueva información con datos de rayos X y telescopios de luz visible.
"Los datos de frecuencia más baja del Very Large Array VLA en Nuevo México ayudaron a confirmar que estábamos viendo la luz del jet en lugar de la interacción del jet con su entorno", dijo Alexander, miembro de la NASA Einsteinquien dirigió las observaciones de VLA.
"Esta es una medida verdaderamente notable", dijo Margutti, "tanto desde el punto de vista técnico como por sus profundas implicaciones científicas sobre la naturaleza de los campos magnéticos en las fuentes más relativistas conocidas en nuestro universo".
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Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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