Científicos de EEUU y España dibujan un nuevo mapa espacial de fuentes de rayos gamma

Científicos de EEUU y España dibujan un nuevo mapa espacial de fuentes de rayos gamma
Científicos de EEUU y España dibujan un nuevo mapa espacial de fuentes de rayos gamma

El investigador español Alberto Domínguez, perteneciente al Grupo de Altas Energías de la Universidad Complutense ha liderado, junto con otros investigadores de Estados Unidos, un proyecto en el que se han analizado todos los datos recogidos por el telescopio espacial ‘Fermi’ de rayos gamma de la NASA desde su lanzamiento, en 2008, hasta la actualidad, utilizando los métodos de análisis más avanzados disponibles.

Esto ha permitido construir un catálogo de 360 fuentes de rayos gamma de energía extrema en todo el cielo, muchas de ellas no detectadas con anterioridad. Este nuevo catálogo es muy útil no sólo por el estudio detallado que hace de cuatro docenas de nuevas fuentes, sino también porque permite que los telescopios en Tierra puedan hacer otros estudios de fuentes que no hubieran encontrado por sí mismos.

El satélite ‘Fermi’ es un observatorio espacial diseñado para estudiar las fuentes de rayos gamma del universo. Fue puesto en órbita en 2008 desde el cohete Delta II y su nombre honra al físico italiano Enrico Fermi. El instrumento principal de Fermi es el telescopio de gran área (‘Large Area Telescope’) LAT, con el que se está ‘mapeando’ todo el cielo en busca de objetos astrofísicos como núcleos activos de galaxia, púlsares o restos de supernova. LAT detecta el rayo gamma cuando en su interior éste produce un par electrón-positrón.

Fuentes de energía
“Estudiando cuidadosamente cada rayo gamma y partícula detectada por el Large Area Telescope (LAT) del telescopio Fermi desde su lanzamiento, hemos mejorado la respuesta del detector, permitiendo al equipo encontrar muchos rayos gamma que anteriormente se perdían, mientras que simultáneamente se mejora la habilidad del LAT a la hora de determinar la dirección del rayo gamma entrante”, afirma Marco Ajello, miembro del equipo de Fermi de la Universidad de Clemson, en Carolina del Sur.

“Estas mejoras logran agudizar la visión del LAT, a la vez que amplían el rango de energía al que es sensible –continúa-. El resultado final es, efectivamente, una mejora completa del instrumento sin tener que subir al espacio”.

“De las 360 fuentes que hemos catalogado, sobre un 75 por ciento son blazars, los cuales tienen chorros de partículas ultrarrelartivistas que apuntan hacia la Tierra”, dice el investigador Alberto Domínguez. “Las fuentes de más alta energía, todas localizadas en nuestra galaxia, son en su mayoría remanentes de explosiones supernova y nebulosas de púlsares, lugares donde estrellas de neutrones que giran rápidamente aceleran partículas casi hasta la velocidad de la luz”, añade el científico de la Universidad Complutense de Madrid.

Entender las estructuras
Los astrónomos piensan que estos rayos gammas de muy alta energía son producidos cuando luz de más baja energía colisiona con partículas aceleradas. Esto resulta en pequeñas perdidas de energía para las partículas y grandes ganancias para la luz, transformándola en rayos gamma. Por primera vez, los datos de Fermi se han extendido hasta energías a las que sólo se podía acceder con detectores en Tierra. Debido a que los detectores en Tierra tienen un campo de visión mucho más pequeño que el LAT, el cual ve el cielo completo cada tres horas, éstos sólo han detectado un cuarto de los objetos del nuevo catálogo. Este estudio aporta a los detectores en Tierra más de 280 nuevos candidatos para continuar sus observaciones.

“Un aspecto interesante de este catálogo es que encontramos muchas nuevas fuentes que emiten rayos gammas desde regiones relativamente grandes del cielo”, explica Jamie Cohen, un estudiante de doctorado de la Universidad de Maryland que trabaja con el equipo Fermi en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt. “Encontrar más de estos objetos nos permite entender sus estructuras y los mecanismos que aceleran las partículas subatómicas que son los responsables de la emisión gamma”.

El nuevo catálogo identifica 25 nuevos objetos extensos, incluyendo tres nuevas nebulosas de viento pulsado y dos remanentes de supernova.

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