Un equipo internacional de científicos ha anunciado observaciones revolucionarias sobre la explosión de rayos gamma más brillante jamás registrada.
Publicadas en la revista The Astrophysical Journal Letters, estas observaciones proporcionan la evidencia más sólida hasta ahora de la existencia de jets complejos. Estos fenómenos espaciales son unos chorros de materia y energía que salen disparados a gran velocidad desde el centro de ciertos objetos en el espacio, como agujeros negros o estrellas jóvenes.
El trabajo, liderado por el experto Arnau Aguasca-Cabot, del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (ICCUB-IEEC), cuenta con la participación destacada de los investigadores Pol Bordas, Marc Ribó y Josep Maria Paredes (ICCUB-IEEC), entre otros.
Esta explosión de rayos gamma (GRB 221009A), conocida como BOAT en inglés (brightest of all time), la detectaron por primera vez el 9 de octubre de 2022 observatorios espaciales como los satélites Fermi y Swift de la NASA. La explosión fue tan intensa que saturó los detectores y desató observaciones de seguimiento en todo el mundo.
El telescopio LST-1, situado en la parte norte del CTAO en la isla de La Palma, comenzó a observar el evento solo 1,33 días después de la explosión inicial. Esto convierte estas observaciones terrestres en las más tempranas de rayos gamma de muy alta energía de este evento captadas con un telescopio de Cherenkov atmosférico de imagen.
Telescopios LST
Los telescopios de gran tamaño (LST, por sus siglas en inglés) son uno de los tres tipos de telescopios que el CTAO utilizará para cubrir su amplio rango de energía, desde 20 GeV hasta 300 TeV. Cuando los rayos gamma interactúan con la atmósfera terrestre, generan cascadas de partículas que producen luz Cherenkov. Puesto que los rayos gamma de baja energía generan solo pequeñas cantidades de luz Cherenkov, se necesitan telescopios con grandes superficies de colección para detectarla. El LST, con su plato de 23 metros de diámetro, proporcionará la sensibilidad única del CTAO en el rango de baja energía entre 20 y 150 GeV. Pese a una altura de 45 metros y un peso 100 toneladas, cada LST puede reorientarse hacia cualquier punto del cielo en solo 20 segundos. Tanto esta capacidad de reorientación rápida como el umbral de baja energía de los LST son cruciales para los estudios del CTAO sobre transitorios galácticos, núcleos galácticos activos de gran desplazamiento al rojo y brotes de rayos gamma.
Lo que hace especialmente emocionante este descubrimiento es su contribución a la comprensión y estudio de los rayos gamma, cómo funcionan y cómo emiten cantidades colosales de energía. Los datos recabados por el LST-1 dan apoyo a la teoría de que la GRB 221009A fue impulsada por un jet estructurado, un núcleo estrecho y ultrarápido por un ala más lenta y amplia. Esto contrasta con los modelos más simples de jets top-hat que se utilizan habitualmente para describir las GRB (gamma-ray burst).
CTAO
Observatorio más grande y potente del mundo
El CTAO (Observatorio de Telescopios Cherenkov) será el más grande y potente observatorio del mundo dedicado a la astronomía de rayos gamma. Su precisión sin precedentes y su amplio rango de energía (20 GeV - 300 TeV) ayudarán a abordar algunas de las cuestiones más desconcertantes de la astrofísica, agrupadas en tres grandes temas: entender el origen y el papel de las partículas cósmicas relativistas; explorar entornos extremos, tales como agujeros negros o estrellas de neutrones, e investigar las fronteras de la física, buscando materia oscura o desviaciones de la teoría de la relatividad de Einstein.