El Observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha descubierto un misterioso destello de rayos X en la imagen de rayos X más profunda jamás obtenida. Esta fuente probablemente proviene de algún tipo de evento destructivo, pero puede ser de una variedad que los científicos tienennunca antes visto.
La fuente de rayos X fue descubierta originalmente en octubre de 2014 por Bin Luo, un investigador postdoctoral de Penn State; Niel Brandt, profesor de astronomía y astrofísica Verne M. Willaman y profesor de física en Penn State; y Franz Bauer, un asociadoprofesor de astrofísica en la Pontificia Universidad Católica de Chile en Santiago, Chile. Desde entonces, Luo se mudó del grupo de Brandt para convertirse en profesor de astronomía y ciencia espacial en la Universidad de Nanjing en China, y Bauer fue investigador postdoctoral en el grupo de Brandt desde 2000 hasta2003. Los datos se obtuvieron utilizando el Espectrómetro de imágenes CCD avanzado en Chandra, un instrumento concebido y diseñado por un equipo dirigido por Penn State Evan Pugh, profesor emérito de astronomía y astrofísica Gordon Garmire.
"Esta fuente fulgurante fue una maravillosa sorpresa adicional que descubrimos accidentalmente en nuestros esfuerzos por explorar el reino mal entendido del universo de rayos X ultra débil", dijo Brandt. "Definitivamente 'tuvimos suerte' con este hallazgo y ahoratener un nuevo y excitante fenómeno transitorio para explorar en años futuros "
Ubicada en una región del cielo conocida como Chandra Deep Field-South CDF-S, la fuente de rayos X tiene propiedades notables. Antes de octubre de 2014, esta fuente no se detectó en los rayos X, pero luegoestalló y se convirtió en al menos un factor de 1,000 más brillante en unas pocas horas. Después de aproximadamente un día, la fuente se había desvanecido completamente por debajo de la sensibilidad de Chandra.
Miles de horas de datos heredados de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer ayudaron a determinar que el evento provenía de una pequeña galaxia débil a unos 10.700 millones de años luz de la Tierra. Durante unos minutos, la fuente de rayos X produjo mil veces másenergía que todas las estrellas en esta galaxia.
"Desde que descubrimos esta fuente, hemos estado luchando por comprender su origen", dijo Bauer. "Es como si tuviéramos un rompecabezas pero no tenemos todas las piezas".
Dos de las tres posibilidades principales para explicar la fuente de rayos X invocan eventos de explosión de rayos gamma GRB. Los GRB son explosiones inyectadas provocadas por el colapso de una estrella masiva o por la fusión de una estrella de neutrones con otra estrella de neutroneso un agujero negro. Si el chorro apunta hacia la Tierra, se detecta un estallido de rayos gamma. A medida que el chorro se expande, pierde energía y produce más radiación isotrópica más débil en los rayos X y otras longitudes de onda.
Según los investigadores, las posibles explicaciones para la fuente de rayos X de CDF-S son un GRB que no apunta hacia la Tierra, o un GRB que se encuentra más allá de la pequeña galaxia. Una tercera posibilidad es que un agujero negro de tamaño medianodestrozó una estrella enana blanca.
"Ninguna de estas ideas se ajusta perfectamente a los datos", dijo el coautor Ezequiel Treister, también de la Pontificia Universidad Católica, "pero, una vez más, rara vez hemos visto alguna de las posibilidades propuestas en los datos reales, por lo queno los entiendo bien en absoluto "
La misteriosa fuente de rayos X no se vio durante los dos meses y medio de tiempo de exposición que Chandra ha observado la región CDF-S, que se ha extendido durante los últimos 17 años. Además, no se han producido eventos similaresaún se encuentra en las observaciones de Chandra de otras partes del cielo.
Esta fuente de rayos X en el CDF-S tiene propiedades diferentes de las fuentes de rayos X variables aún inexplicables descubiertas en las galaxias elípticas NGC 5128 y NGC 4636 por Jimmy Irwin de la Universidad de Alabama y colaboradores de la Universidad de Alabama y colaboradores.En particular, la fuente de CDF-S probablemente se asocia con la destrucción completa de una estrella de neutrones o una enana blanca, y es aproximadamente 100,000 veces más luminosa en rayos X. También se encuentra en una galaxia anfitriona mucho más pequeña y más joven, y essolo detectado durante una sola ráfaga de varias horas.
"Es posible que hayamos observado un tipo completamente nuevo de evento cataclísmico", dijo el coautor Kevin Schawinski, de ETH Zurich en Suiza. "Sea lo que sea, se necesitan muchas más observaciones para resolver lo que estamos viendo".
Las búsquedas adicionales altamente dirigidas a través del archivo Chandra y las de XMM-Newton de la ESA y el satélite Swift de la NASA pueden descubrir más ejemplos de este tipo de objeto variable que hasta ahora han pasado desapercibidos. Futuras observaciones de rayos X de Chandra y otros rayos Xobservatorios como la sonda Einstein china planificada también pueden revelar el mismo fenómeno de otros objetos.
Si la fuente de rayos X fue causada por un GRB desencadenado por la fusión de la estrella de neutrones con un agujero negro u otra estrella de neutrones, entonces también se habrían producido ondas gravitacionales. Si tal evento ocurriera más cerca de la Tierra,puede detectarse con el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser LIGO.
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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