Una estrella muerta ilumina una galaxia cercana
Mientras Integral de la ESA observaba el cielo, de repente detectó una explosión de rayos gamma procedente de la cercana galaxia M82. Sólo unas horas más tarde, el XMM-Newton de la ESA buscó un resplandor de la explosión, pero no encontró ninguno. Los astrónomos se dieron cuenta de que la explosión debió ser una llamarada extragaláctica de un magnetar, una joven estrella de neutrones con un campo magnético excepcionalmente fuerte.
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| Esta imagen en mosaico de la magnífica galaxia con estallido estelar, Messier 82 (M82), es la vista gran angular más nítida jamás obtenida de M82. Es una galaxia notable por sus redes de nubes desmenuzadas y columnas de hidrógeno brillante en forma de llamas que brotan de sus regiones centrales, donde las estrellas jóvenes nacen diez veces más rápido que en el interior de nuestra Vía Láctea. El mosaico compuesto de seis imágenes fue ensamblado con imágenes tomadas con cuatro filtros de colores por el canal de campo amplio de la cámara avanzada para estudios a bordo del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, en marzo de 2006. CRÉDITO: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA) |
Una curiosa señal de una galaxia cercana
En noviembre de 2023, Integral de la ESA detectó una explosión repentina de un objeto raro. Durante sólo una décima de segundo apareció una breve explosión de energéticos rayos gamma procedente de la brillante galaxia M82.
Los datos del satélite se recibieron en el Centro de Datos Científicos Integrales de Ginebra, desde donde se envió una alerta de explosión de rayos gamma a los astrónomos de todo el mundo, sólo 13 segundos después de su detección. El software IBAS (Integral Burst Alert System) proporcionó una localización automática coincidiendo con la cercana galaxia M82.
Ahora correspondía a los astrónomos descubrir qué había sucedido; ¿Fue éste uno de los estallidos de rayos gamma más comunes o una rara ocasión de una llamarada gigante de un magnetar?
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| El 15 de noviembre de 2023, Integral detectó una explosión de rayos gamma durante sólo una décima de segundo. La detección fue enviada al centro de datos científicos Integral en Ginebra, donde el software determinó que provenía de la cercana galaxia M82. El pequeño cuadrado en el mapa de Integral muestra la ubicación de la explosión. El círculo azul en las dos imágenes recortadas muestra la ubicación correspondiente. Para obtener más información sobre la explosión, los científicos dirigieron rápidamente al XMM-Newton para que observara en rayos X y utilizaron telescopios ópticos terrestres, incluido el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) italiano para realizar un seguimiento en luz visible. Las observaciones de XMM-Newton sólo muestran gas caliente y las estrellas de la galaxia. No hay ninguna fuente de rayos X que se desvanezca procedente de la propia explosión. La imagen visible de TNG solo muestra luz de M82, sin ningún resplandor adicional de la explosión. Sin una detección correspondiente en rayos X y luz visible, la explosión fue identificada como una llamarada gigante de un magnetar en la galaxia M82. Los magnetares son estrellas de neutrones extremadamente magnéticas y giran rápidamente. Sus llamaradas gigantes son excepcionalmente raras; sólo tres se midieron desde magnetares en nuestra galaxia antes de ésta. [Descripción de la imagen: Parte del cielo medida por el detector de rayos gamma del satélite Integral de la ESA. Vagas manchas azules salpican un mapa azul oscuro del cielo. Una mancha es mucho más brillante que las demás y dos imágenes muestran un recorte ampliado de esta mancha. Uno de los recortes muestra rayos X de la galaxia y el otro muestra una observación en luz visible. En estas dos imágenes recortadas sólo se ve la galaxia M82 y no hay señales adicionales del punto brillante.] CRÉDITO: ESA/Integral, ESA/XMM-Newton, INAF/TNG, M. Rigoselli (INAF). |
“Inmediatamente nos dimos cuenta de que se trataba de una alerta especial. Los estallidos de rayos gamma provienen de lugares lejanos y de cualquier lugar del cielo, pero este estallido provino de una galaxia cercana brillante”, explica Sandro Mereghetti del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF-IASF) en Milán, Italia, y autor principal de un artículo sobre este descubrimiento.
El equipo solicitó al telescopio espacial XMM-Newton de la ESA que realizara una observación de seguimiento de la ubicación de la explosión lo antes posible. Si se hubiera tratado de una breve explosión de rayos gamma, causada por la colisión de dos estrellas de neutrones, la colisión habría creado ondas gravitacionales y habría tenido un resplandor en rayos X y luz visible.
“Las observaciones de XMM-Newton sólo mostraron el gas caliente y las estrellas de la galaxia. Si esta explosión hubiera sido una breve explosión de rayos gamma, habríamos visto una fuente de rayos X que se desvanecía proveniente de su ubicación, pero este resplandor no estaba presente”, añade la coautora Michela Rigoselli del INAF.
“Utilizando telescopios ópticos terrestres, incluido el Telescopio Nazionale Galileo italiano y el Observatorio francés de Alta Provenza , buscamos una señal en luz visible, comenzando solo unas horas después de la explosión, pero nuevamente no encontramos nada. Sin señal en rayos X y luz visible, y sin ondas gravitacionales medidas por detectores en la Tierra (LIGO / VIRGO / KAGRA), estamos seguros de que la señal proviene de un magnetar”, concluye Sandro.
Jan-Uwe Ness, científico del proyecto Integral de la ESA, explica: “Cuando se detectan observaciones inesperadas como ésta, Integral y XMM-Newton pueden ser flexibles en sus cronogramas, lo cual es esencial en descubrimientos en los que el tiempo es crucial. En este caso, si las observaciones se hubieran realizado incluso un día después, no tendríamos pruebas tan sólidas de que se trataba de un magnetar y no de una explosión de rayos gamma”.
Magnetares: mega magnéticos, recientemente muertos
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| El 15 de noviembre de 2023, Integral detectó una explosión de rayos gamma durante sólo una décima de segundo. La detección fue enviada al centro de datos científicos Integral en Ginebra, donde el software determinó que provenía de la cercana galaxia M82. El pequeño cuadrado en el mapa de Integral muestra la ubicación de la explosión. El círculo azul en las dos imágenes recortadas muestra la ubicación correspondiente. Para obtener más información sobre la explosión, los científicos dirigieron rápidamente al XMM-Newton para que observara en rayos X y utilizaron telescopios ópticos terrestres, incluido el Telescopio Nazionale Galileo (TNG) italiano para realizar un seguimiento en luz visible. Las observaciones de XMM-Newton sólo muestran gas caliente y las estrellas de la galaxia. No hay ninguna fuente de rayos X que se desvanezca procedente de la propia explosión. La imagen visible de TNG solo muestra luz de M82, sin ningún resplandor adicional de la explosión. Sin una detección correspondiente en rayos X y luz visible, la explosión fue identificada como una llamarada gigante de un magnetar en la galaxia M82. Los magnetares son estrellas de neutrones extremadamente magnéticas y giran rápidamente. Sus llamaradas gigantes son excepcionalmente raras; sólo tres se midieron desde magnetares en nuestra galaxia antes de ésta. [Descripción de la imagen: Parte del cielo medida por el detector de rayos gamma del satélite Integral de la ESA. Vagas manchas azules salpican un mapa azul oscuro del cielo. Una mancha es mucho más brillante que las demás y dos imágenes muestran un recorte ampliado de esta mancha. Uno de los recortes muestra rayos X de la galaxia y el otro muestra una observación en luz visible. En estas dos imágenes recortadas sólo se ve la galaxia M82 y no hay señales adicionales del punto brillante.] CRÉDITO: ESA/Integral, ESA/XMM-Newton, INAF/TNG, M. Rigoselli (INAF). |
