A principios de esta semana se dio a conocer un nuevo descubrimiento emocionante en la 223a reunión de la Sociedad Astronómica Americana que se celebró en Washington D.C., cuando los astrónomos anunciaron que se detectó una lente gravitacional por primera vez en longitudes de onda de rayos gamma.
El estudio se realizó utilizando el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, y promete abrir una nueva ventana en el universo, dando a los astrofísicos otra herramienta para estudiar las regiones de emisión que existen cerca de los agujeros negros supermasivos.
Pero la caza no fue fácil. Una lente gravitacional ocurre cuando un objeto masivo en primer plano, como una galaxia, dobla la luz de un objeto de fondo distante. En el caso de este estudio, los investigadores apuntaron a un blazar conocido como B0218 + 357, una fuente energética ubicada a 4.35 mil millones de años luz de distancia en la dirección de la constelación Triangulum.
Las fuentes Blazar y cuasar se nombran usando sus coordenadas respectivas en el cielo. Piense que "0218 + 357" se traduce en "Ascensión recta 2 horas 18 minutos, declinación +35.7 grados norte" en el discurso de astrónomo del patio trasero. Un blazar es una forma compacta de cuásar que resulta de un agujero negro supermasivo en el corazón de una galaxia activa. El termino blazar fue acuñado por primera vez por Edward Spiegel en 1978. El primer cuásar descubierto fue el 3C 273 en 1970, que más tarde se descubrió que era un blazar. 3C 273 es visible en Virgo usando un gran telescopio de jardín.
Una galaxia espiral en primer plano se ve cara a cara a lo largo de nuestra línea de visión entre nuestro punto de vista y B0218 + 357. A 4 mil millones de años luz de distancia, los dos tienen la separación angular más pequeña de cualquier sistema de lentes gravitacionales identificado hasta ahora en menos de un tercio de un segundo de arco de ancho.
"Comenzamos a pensar en la posibilidad de hacer esta observación un par de años después del lanzamiento de Fermi, y todas las piezas finalmente se unieron a fines de 2012", dijo el astrofísico y científico líder del Laboratorio de Investigación Naval Teddy Cheung en un reciente Goddard de la NASA. Comunicado de prensa del Centro de vuelos espaciales.
Las observaciones del blazar sugirieron que estallaría en septiembre de 2012, convirtiéndolo en un objetivo principal para el estudio. De hecho, B0218 + 357 era la fuente de rayos gamma extragalácticos más brillante en ese momento. A Cheung se le otorgó un tiempo que abarcó desde finales de septiembre hasta octubre de 2012 para utilizar el instrumento del Telescopio de gran área (LAT) de Fermi para estudiar el estallido de la explosión.
El instrumento LAT de Fermi no tiene la resolución que poseen los instrumentos de radio y ópticos para capturar al blazar en imágenes individuales. En cambio, el equipo explotó un fenómeno conocido como el "efecto de reproducción retrasada" para atrapar al blazar en acción.
"Un camino de luz es un poco más largo que el otro, así que cuando detectamos destellos en una imagen, tratamos de atraparlos días después cuando se reproducen en la otra imagen", dijo el miembro del equipo Jeff Scargle, astrofísico del Centro de Investigación Ames de la NASA.
Cheung presentó los hallazgos del estudio el lunes en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, que incluyó tres episodios llamativos distintos del fondo blazar que demostraron los eventos de reproducción retrasada reveladores con un período que abarca 11.46 días.
Las observaciones de seguimiento en radio y longitudes de onda ópticas respaldaron las observaciones clave, y demuestran que el generador de imágenes LAT de Fermi fue testigo del evento. Curiosamente, el retraso de los rayos gamma del blazar con lente tarda aproximadamente un día más que las ondas de radio en llegar a la Tierra. B0218 + 357 también es aproximadamente cuatro veces más brillante en rayos gamma que en longitudes de onda de radio.
Esto ocurre porque los rayos gamma emanan de una región ligeramente diferente a las ondas de radio generadas por el blazar, y están tomando un camino diferente a través del campo gravitacional de la galaxia en primer plano. Esto demuestra que activos como Fermi se pueden usar para explorar el corazón de los núcleos galácticos energéticos distantes que albergan agujeros negros supermasivos. Esto abre el tema candente de los blazares con lentes gravitacionales y su papel en la astronomía extragaláctica hasta el espectro de rayos gamma, y le da a los cosmólogos otro dispositivo para su caja de herramientas.
“En el transcurso de un día, una de estas bengalas puede iluminar el blazar 10 veces en rayos gamma, pero solo un 10 por ciento en luz visible y radio, lo que nos dice que la región que emite rayos gamma es muy pequeña en comparación con las que emiten en energías más bajas ", dijo Stefan Larsson, miembro del equipo de la Universidad de Estocolmo, en el reciente comunicado de prensa.
El uso del análisis de los sistemas de lentes en longitudes de onda de rayos gamma no solo ayudará a explorar estas enigmáticas bestias cosmológicas, sino que también puede ayudar a refinar la importante constante de Hubble, que mide la velocidad a la que el universo se está expandiendo.
Pero Fermi puede comenzar a mostrar sus cosas cuando se trata de buscar fuentes extra galácticas. los De Verdad Un avance emocionante, dicen los investigadores, sería el descubrimiento de una fuente extragaláctica energética que está siendo captada por una galaxia en primer plano en rayos gamma que no ha visto visto visto en otras longitudes de onda. Este hallazgo reciente ciertamente ha demostrado cómo Fermi puede "ver" estos flashes reveladores a través de un método inteligente. ¡Espere más noticias en los próximos años!
Lea el documento completo en el servidor arViv titulado Detección de Fermi-LAT de destellos de rayos gamma con lentes gravitacionales de Blazar B0218 + 357.
