En las primeras horas de la mañana de hoy, 14 de octubre de 2022, los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini Sur en Chile operado por NOIRLab de NSF observaron las consecuencias sin precedentes de una de las explosiones más poderosas jamás registradas, Gamma-Ray Burst GRB221009A. Este evento récord, que fue detectado por primera vez el 9 de octubre de 2022 por telescopios de rayos X y rayos gamma en órbita, ocurrió a 2.400 millones de años luz de la Tierra y probablemente fue provocado por una explosión de supernova que dio lugar a un agujero negro.
Una titánica explosión cósmica desencadenó un estallido de actividad de los astrónomos de todo el mundo mientras se apresuraban a estudiar las consecuencias de lo que es uno de los estallidos de rayos gamma (GRB) más cercanos y posiblemente más enérgicos jamás observados. Las observaciones recién publicadas por dos equipos independientes que utilizan el telescopio Gemini Sur en Chile, uno de los telescopios gemelos del Observatorio Internacional Gemini operado por NOIRLab de NSF, apuntaron a los restos brillantes y resplandecientes de la explosión, que probablemente anunció una supernova que dio a luz a un agujero negro.
El GRB, identificado como GRB 221009A, se produjo aproximadamente a 2400 millones de años luz de distancia en dirección a la constelación de Sagitta. Fue detectado por primera vez la mañana del 9 de octubre por telescopios espaciales de rayos X y rayos gamma, incluido el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, el Observatorio Neil Gehrels Swift y la nave espacial Wind.
A medida que se difundió rápidamente la noticia de esta detección, dos equipos de astrónomos trabajaron en estrecha colaboración con el personal de Gemini Sur para obtener las observaciones más tempranas posibles del resplandor de esta explosión histórica.
En las primeras horas de la mañana del viernes 14 de octubre, dos equipos independientes de observadores dirigidos por los estudiantes de posgrado Brendan O’Connor (Universidad de Maryland/Universidad George Washington) y Jillian Ratinejad (Universidad de Northwestern) realizaron dos observaciones de imágenes de Rapid Target of Opportunity. ). Las observaciones ocurrieron con minutos de diferencia. La primera observación utilizó el instrumento FLAMINGOS-2, un espectrógrafo de imágenes de infrarrojo cercano. La otra observación utilizó el espectrógrafo de objetos múltiples Gemini (GMOS).
Los equipos ahora tienen acceso a ambos conjuntos de datos para sus análisis de este evento enérgico y en evolución.
«El GRB 221009A excepcionalmente largo es el GRB más brillante jamás registrado y su resplandor está batiendo todos los récords en todas las longitudes de onda», dijo O’Connor. «Debido a que este estallido es tan brillante y también cercano, creemos que esta es una oportunidad única en un siglo para abordar algunas de las preguntas más fundamentales sobre estas explosiones, desde la formación de agujeros negros hasta pruebas de modelos de materia oscura».
Gracias a la rápida reacción de los observadores y el personal, combinada con el uso de Discretionary Time de Gemini Director y un eficiente software de reducción de datos como DRAGONS «FIRE» (Fast Initial Reduction Engine) de Gemini, esta imagen se produjo rápidamente poco después de las observaciones.
«La agilidad y la capacidad de respuesta de la infraestructura y el personal de Gemini son características distintivas de nuestro observatorio y han convertido a nuestros telescopios en recursos para los astrónomos que estudian eventos transitorios», dijo la científica jefe de Gemini, Janice Lee.
Ya se han enviado comunicaciones a otros astrónomos a través de la Red de coordenadas de rayos gamma de la NASA, cuyo archivo ahora se está llenando de informes de todo el mundo. Los astrónomos creen que representa el colapso de una estrella muchas veces la masa de nuestro Sol, que a su vez lanza una supernova extremadamente poderosa y da origen a un agujero negro a 2.400 millones de años luz de la Tierra.
«En nuestro grupo de investigación, nos hemos referido a este estallido como el ‘BOTE’, o el más brillante de todos los tiempos, porque cuando miras los miles de estallidos que los telescopios de rayos gamma han estado detectando desde la década de 1990, este se destaca «, dijo Rastinejad. «La sensibilidad y el diverso conjunto de instrumentos de Gemini nos ayudarán a observar las contrapartes ópticas de GRB221009A mucho más tarde de lo que la mayoría de los telescopios terrestres pueden observar. Esto nos ayudará a comprender qué hizo que este estallido de rayos gamma fuera tan singularmente brillante y enérgico».
Cuando se forman los agujeros negros, impulsan poderosos chorros de partículas que se aceleran casi a la velocidad de la luz. Estos chorros luego atraviesan lo que queda de la estrella progenitora, emitiendo rayos X y rayos gamma a medida que fluyen hacia el espacio. Si estos chorros apuntan en la dirección general de la Tierra, se observan como destellos brillantes de rayos X y rayos gamma.
Es posible que no aparezca otro estallido de rayos gamma tan brillante durante décadas o incluso siglos y el caso aún está evolucionando. Cabe destacar otros informes extraordinarios de perturbaciones en la ionosfera de la Tierra que afectan las transmisiones de radio de onda larga de la radiación energética del evento GRB221009A. Los científicos también se preguntan cómo los fotones de muy alta energía de 18 TeV (tera-electron-voltios) observados con el Observatorio chino de grandes lluvias de aire a gran altitud podrían desafiar nuestra comprensión estándar de la física y sobrevivir a su viaje de 2.400 millones de años a la Tierra.
Este evento, debido a su relativa proximidad a la Tierra, también es una oportunidad única para comprender mejor el origen de los elementos más pesados que el hierro y si todos provienen únicamente de fusiones de estrellas de neutrones o también del colapso de estrellas que desencadenan GRB.
«Las observaciones de Gemini nos permitirán utilizar este evento cercano al máximo y buscar las firmas de los elementos pesados formados y expulsados en el colapso estelar masivo», dijo O’Connor.
Con información de NOIRLab
