Un nuevo tipo de explosión estelar ofrece una novedosa forma de explorar el universo distante, según nuevos resultados publicados hoy en Nature Astronomy.
Investigadores de la Universidad de Lancaster se unieron a un equipo global, liderado por la Universidad de Radboud (Países Bajos), para examinar los transitorios rápidos de rayos X (FXT), que son estallidos de radiación de rayos X sumamente misteriosos, que suelen durar tan solo unos minutos.
«Sabemos desde hace tiempo que existen estas explosiones únicas, pero solo ahora, gracias a la nueva misión de la Sonda Einstein, podemos localizarlas casi en tiempo real», afirma el astrónomo y profesor Peter Jonker, de la Universidad de Radboud (Países Bajos), descubridor de uno de los primeros eventos de este tipo y segundo autor del artículo de hoy.
Los autores utilizaron una posición precisa proporcionada inicialmente por un telescopio espacial de rayos X, la Sonda Einstein, y refinada en tierra por el telescopio óptico ATLAS para localizar el transitorio rápido de rayos X en el espacio mediante observaciones con el Very Large Telescope (VLT) en Chile y el Telescopio Granteca (España). «Estas observaciones muestran que esta explosión ocurrió cuando el universo tenía menos del 10% de su edad actual; la luz ha estado viajando hacia nosotros durante 12 mil millones de años», afirma el profesor Andrew Levan, de la Universidad de Radboud y primer autor del estudio.
«La combinación de la distancia y el brillo significa que esta explosión emitió más energía en unos pocos segundos que la que el Sol emitirá a lo largo de toda su vida.
«Estas energías extremas, junto con la detección de rayos gamma por el satélite Fermi, sugieren que los transitorios rápidos de rayos X están relacionados, al menos en algunas ocasiones, con los estallidos de rayos gamma extremadamente potentes que se han estudiado durante medio siglo».
«Una pregunta real es si todos los transitorios rápidos de rayos X provienen de sistemas similares a estallidos de rayos gamma, o si existe una diversidad mucho mayor. Nuestro artículo muestra que muchos de ellos podrían ser estallidos de rayos gamma, pero hay buenas razones para pensar que aún queda mucho por descubrir», añadió el profesor Jonker.
Al examinar las observaciones del Very Large Telescope, se hizo evidente que hay muy poco material, en particular hidrógeno, alrededor de este estallido.
El hidrógeno actúa como un filtro para la luz ultravioleta, impidiéndole atravesar el universo.
Sin embargo, en la historia del universo, cerca de la época de este transitorio rápido de rayos X, este experimentó su último cambio global en un proceso llamado reionización, donde el hidrógeno entre las galaxias fue impactado con luz ultravioleta y se «reionizó».
El desafío radica en que casi toda la luz ultravioleta creada por las estrellas en el universo es bloqueada por el hidrógeno de la galaxia donde se encuentra.
«Nuestras observaciones muestran que quizás el 10% de la luz ultravioleta creada en la galaxia anfitriona del transitorio rápido de rayos X está escapando para ionizar el universo», afirmó Andrea Saccardi, investigador del CNES en el CEA Paris-Saclay y tercer autor del artículo.
«Este es el evento más distante en el que podemos ver directamente la luz escapando de las estrellas. Galaxias como esta probablemente sean muy importantes para la reionización».
Estas observaciones corresponden a uno de los primeros eventos detectados por la sonda Einstein.
«En el año transcurrido desde este primer objeto, hemos encontrado y estudiado otros 20 estallidos similares, que cumplen su promesa de ser una forma nueva y emocionante de explorar cómo las estrellas terminan sus vidas y cómo era el universo en el pasado distante», añadió el profesor Levan.
La Dra. Samantha Oates, coautora de la investigación y profesora de Astrofísica en la Universidad de Lancaster, formó parte del equipo de investigación.
Ella afirmó: «Este evento es novedoso e interesante porque hasta hace muy poco solo se habían descubierto unos pocos FXT, y su origen era un misterio, principalmente porque se habían encontrado en observaciones de archivo.
Para cuando se descubrieron, ya era demasiado tarde para realizar un seguimiento de estos objetos transitorios de rayos X en otras longitudes de onda para obtener información adicional sobre su posible causa».
La sonda Einstein, lanzada en enero de 2024, está, según la Dra. Oates, revolucionando la detección y el seguimiento de los FXT, que ahora se detectan con regularidad y alertan rápidamente a la comunidad, lo que permite un seguimiento rápido.
Añadió: «La sonda Einstein ha abierto una nueva ventana al universo, permitiéndonos investigar el origen de estos fenómenos transitorios de rayos X y ampliar nuestro conocimiento sobre el comportamiento asociado con la muerte de estrellas masivas».
Con información de Nature
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