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Enviado por : Heber Rizzo 2007-04-03 01:59:00 Controlado por explosiones distantes
El Telescopio Muy Grande de ESO obtiene espectros detallados de post-resplandores de estallidos de rayos gamma apenas unos minutos después de su descubrimiento. Comunicado de Prensa ESO PR 17/07. Una serie de espectros de alta resolución en el óptico y en el ultravioleta ha sido obtenida apenas unos pocos minutos después de la detección de una explosión de rayos gamma en una galaxia distante. El equipo internacional de astrónomos responsable de estas observaciones derivó nueva evidencia concluyente sobre la naturaleza de los alrededores de estas poderosas explosiones relacionadas con la muerte de estrellas masivas. A las 11:08 del 17 de abril de 2006 sonó una alarma en la Sala de Control del Telescopio Muy Grande de ESO en Paranal, Chile. Afortunadamente, no anunciaba ninguna catástrofe en la montaña ni en ninguno de los telescopios más grandes del mundo. En cambio, señalaba la muerte de una estrella masiva a 9 300 millones de años luz de distancia, cuyo grito final de agonía, un poderoso estallido de rayos gamma, había sido registrado por el satélite Swift apenas dos minutos antes. La alarma se disparó por la activación del Modo de Respuesta Rápida del VLT, un novedoso sistema que permite observaciones robóticas sin necesidad de intervención humana alguna, excepto por la alineación de la ranura espectrográfica.
Comenzando menos de 10 minutos después de la detección Swift, se tomó una serie de espectros con tiempos crecientes de integración (3, 5, 10, 20, 40 y 80 minutos) utilizando el Espectrógrafo Echelle Ultravioleta y Visual (UVES) montado sobre Kueyen, la segunda Unidad Telescopio del VLT “Con el Modo de Respuesta Rápida, el VLT es controlado directamente por una explosión distante”, dijo el astrónomo de ESO Paul Vreeswijk, quien solicitó las observaciones y es el autor principal del artículo que informa los resultados. “Todo lo que efectivamente tuve que hacer, una vez que se me informó sobre la detección del estallido de rayos gamma, fue telefonear a los astrónomos de la plantilla en el Observatorio Paranal, Stefano Bagnulo y Stan Stefl, para que controlaran que todo estaba bien”. El primer espectro de esta serie temporal fue el más rápido que jamás se tomara de un post-resplandor de un estallido de rayos gamma, especialmente con un instrumento tal como el UVES, que es capaz de dividir la luz del post-resplandor con una precisión exquisita. Más aún, este record asombroso fue roto otra vez apenas dos meses después y por el mismo equipo. El 7 de junio de 2006, el Modo de Respuesta Rápida disparó observaciones UVES del post-resplandor de una fuente de rayos gamma aún más distante, apenas 7,5 minutos después de su detección por el teléfono Swift. Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más intensas del universo. También son muy breves. Ocurren al azar en galaxias del universo distante y, después de que la enérgica emisión de rayos gamma ha cesado, irradian un flujo post-resplandor en longitudes de onda más largas (es decir, con energías más bajas). Se los clasifica en estallidos largos y cortos según su duración y energía de estallido, pero también se han descubierto estallidos híbridos (véase ESO PR 49/06
Como los estallidos de rayos gamma ocurren típicamente a distancias muy grandes, su post-resplandor óptico es muy débil. Además, se desvanece muy rápidamente; en apenas unas pocas horas la intensidad del post-resplandor óptico puede disminuir hasta por un factor de 500. Esto hace que su análisis espectral sea posible por apenas unas pocas horas después de la detección del estallido de rayos gamma, aún utilizando grandes telescopios. Durante los primeros minutos y horas después de la explosión, también es una oportunidad importante para observar fenómenos relacionados temporalmente con la influencia de la explosión sobre sus alrededores. Por lo tanto, el desafío técnico consiste en obtener la espectroscopia de alta resolución con telescopios de clase 8-10 metros tan rápidamente como sea posible. “Los espectros del post-resplandor proporcionan un tesoro de información sobre la composición del medio interestelar de la galaxia en la que estalló la estrella. Incluso, algunos de nosotros teníamos la esperanza de caracterizar al gas en la vecindad de la explosión”, dijo el miembro del equipo Cédric Ledoux (ESO).
Las observaciones UVES en Modo de Respuesta Rápida del 17 de abril de 2006 permitieron a los astrónomos descubrir características espectrales variables asociadas con una enorme nube de gas en la galaxia anfitriona del estallido de rayos gamma. Se descubrió que la nube era neutra pero que estaba excitada por la radiación de la luz ultravioleta del post-resplandor. A partir de modelos detallados para estas observaciones, los astrónomos pudieron, por primera vez, no solamente definir el mecanismo físico responsable por la excitación de los átomos, sino también determinar la distancia de la nube al GRB. Se estableció que esta distancia era de 5 500 años luz, que es mucho mayor de lo que se pensaba previamente. O este es un caso especial, o la idea común de que las características que se ven en los espectros ópticos se generan muy cerca de la explosión, deberá ser revisada. En comparación, esta distancia de 5 500 años luz es más de un quinto de la que separa a nuestro Sol del centro de nuestra galaxia. “Todo el material de esta región del espacio debe haber sido ionizado, es decir, que los átomos fueron despojados de la mayoría, si no todos, de sus electrones”, dijo el co-autor Alain Smette (ESO). “Si había alguna forma de vida en esa zona del universo, muy probablemente fue erradicada totalmente”. “Con el Modo de Respuesta Rápida del VLT estamos realmente observando a los estallidos de rayos gamma tan rápidamente como es posible”, dijo el miembro del equipo Andreas Jaunsen de la Universidad de Oslo (Noruega). “Esto es de la máxima importancia si es que queremos develar los misterios de estas explosiones gigantescas y su relación con los agujeros negros”. Más información Los dos estallidos de rayos gamma fueron descubiertos por el satélite Swift de NASA/ASI/PAARC, que está dedicado a la detección de estas poderosas explosiones cósmicas. Informes preliminares sobre estas observaciones han sido presentados en los Informes de Observación GCN GRB 4974 y 5237. También está en prensa un artículo en la revista Astronomy & Astrophysics ("Rapid-Response Mode VLT/UVES spectroscopy of GRB 060418 - Conclusive evidence for UV pumping from the time evolution of Fe II and Ni II excited- and metastable-level populations", por P. M. Vreeswijk et al.). DOI: 10.1051/0004-6361:20066780. El equipo está integrado por Paul Vreeswijk, Cédric Ledoux, Alain Smette, Andreas Kaufer y Palle Møller (ESO), Sara Ellison (Universidad de Victoria, Canadá), Andreas Jaunsen (Universidad de Oslo, Noruega), Morten Andersen (AIP, Potsdam, Alemania), Andrew Fruchter (STScI, Baltimore, USA), Johan Fynbo y Jens Hjorth (Dark Cosmology Centre, Copenhague, Dinamarca), Patrick Petitjean (IAP, Paris, Francia), Sandra Savaglio (MPE, Garching, Alemania), y Ralph Wijers (Astronomical Institute, Universidad de Amsterdam, Holanda). En el momento de este estudio Paul Vreeswijk también estaba asociado con la Universidad de Chile, Santiago. Paul Vreeswijk, Cédric Ledoux, Alain Smette ESO, Chile Phone: +56 2 463 3000 Email: pvreeswi (en) eso.org, cledoux (en) eso.org, asmette (en) eso.org Andreas Jaunsen Institute of Astrophysics, University of Oslo, Norway Phone: +47 22 85 70 22 Email: ajaunsen (en) astro.uio.no Sara L. Ellison University of Victoria, Canada Phone: +1 250 721 7737 Email: sarae (en) uvic.ca Contactos nacionales para los medios Bélgica - Dr. Rodrigo Alvarez +32-2-474 70 50 rodrigo.alvarez (en) ma.be Finlandia - Ms. Riitta Tirronen +358 9 7748 8369 riitta.tirronen (en) aka.fi Dinamarca - Dr. Michael Linden-Vørnle +45-33-18 19 97 mykal (en) tycho.dk Francia - Dr. Daniel Kunth +33-1-44 32 80 85 kunth (en) iap.fr Alemania - Dr. Jakob Staude +49-6221-528229 staude (en) mpia.de Italia - Dr. Leopoldo Benacchio benacchio (en) inaf.it Holanda - Ms. Marieke Baan +31-20-525 74 80 mbaan (en) science.uva.nl Portugal - Prof. Teresa Lago +351-22-089 833 mtlago (en) astro.up.pt Suecia - Dr. Jesper Sollerman +46-8-55 37 85 54 jesper (en) astro.su.se Suiza - Dr. Martin Steinacher +41-31-324 23 82 martin.steinacher (en) sbf.admin.ch Reino Unido - Mr. Peter Barratt +44-1793-44 20 25 Peter.Barratt (en) pparc.ac.uk
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