Un equip internacional de científics ha anunciat observacions revolucionàries sobre l'explosió de rajos gamma més brillant mai registrada.
Publicades a la revista The Astrophysical Journal Letters, aquestes observacions proporcionen l'evidència més sòlida fins ara de l'existència de jets complexos. Aquests fenòmens espacials són uns rajos de matèria i energia que surten disparats a gran velocitat des del centre de certs objectes a l'espai, com forats negres o estrelles joves.
La investigació, liderada per l'expert Arnau Aguasca-Cabot, de l'Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) i l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (ICCUB-IEEC), compta amb la participació destacada dels investigadors Pol Bordas, Marc Ribó i Josep Maria Paredes (ICCUB-IEEC), entre altres.
Aquesta explosió de rajos gamma (GRB 221009A), coneguda com a BOAT en anglès (brightest of all estafi), la van detectar per primera vegada el 9 d'octubre de 2022 observatoris espacials com els satèl·lits Fermi i Swift de la NASA. L'explosió va ser tan intensa que va saturar els detectors i va desencadenar observacions de seguiment a tot el món.
El telescopi LST-1, situat en la part nord del CTAO a l'illa de La Palma, va començar a observar l'esdeveniment només 1,33 dies després de l'explosió inicial. Això converteix aquestes observacions terrestres en les més primerenques de rajos gamma de molt alta energia d'aquest esdeveniment captades amb un telescopi de Cherenkov atmosfèric d'imatge.
Telescopis LST
Els telescopis de gran mida (LST, per les seves sigles en anglès) són un dels tres tipus de telescopis que el CTAO utilitzarà per cobrir el seu ampli rang d'energia, des de 20 GeV fins a 300 TeV. Quan els rajos gamma interactuen amb l'atmosfera terrestre, generen trencades de partícules que produeixen llum Cherenkov. Ja que els rajos gamma de baixa energia generen només petites quantitats de llum Cherenkov, es necessiten telescopis amb grans superfícies de col·lecció per detectar-la. El LST, amb el seu plat de 23 metres de diàmetre, proporcionarà la sensibilitat única del CTAO en el rang de baixa energia entre 20 i 150 GeV. Malgrat una altura de 45 metres i un pes 100 tones, cada LST pot reorientar-se cap a qualsevol punt del cel en només 20 segons. Tant aquesta capacitat de reorientació ràpida com el llindar de baixa energia dels LST són crucials per als estudis del CTAO sobre transitoris galàctics, nuclis galàctics actius de gran desplaçament al vermell i brots de rajos gamma.
El que fa especialment emocionant aquest descobriment és la seva contribució a la comprensió i estudi dels rajos gamma, com funcionen i com emeten quantitats colossals d'energia. Les dades obtingudes pel LST-1 donen suport a la teoria que la GRB 221009A va anar impulsada per un jet estructurat, un nucli estret i ultraràpid per una ala més lenta i àmplia. Això contrasta amb els models més simples de jets top-hat que s'utilitzen habitualment per descriure les GRB (gamma-ray burst).
CTAO
Observatori més gran i potente del món dedicat
El CTAO (Observatori de Telescopis Cherenkov) serà el més gran i potent observatori del món dedicat a l'astronomia de rajos gamma. La seva precisió sense precedents i el seu ampli rang d'energia (20 GeV - 300 TeV) ajudaran a abordar algunes de les qüestions més desconcertants de l'astrofísica, agrupades en tres grans temes: entendre l'origen i el paper de les partícules còsmiques relativistes; explorar entorns extrems, tals com forats negres o estrelles de neutrons, i investigar les fronteres de la física, buscant matèria fosca o desviacions de la teoria de la relativitat d'Einstein.