stringtranslate.com

GRB 090423

GRB 090423 fue una explosión de rayos gamma (GRB) detectada por la misión Swift Gamma-Ray Burst el 23 de abril de 2009 a las 07:55:19 UTC cuyo resplandor se detectó en el infrarrojo y permitió a los astrónomos determinar que su corrimiento al rojo es z  = 8,2, lo que lo convierte en uno de los objetos más distantes detectados en ese momento con un corrimiento al rojo espectroscópico ( GN-z11 , descubierto en 2016, tiene un corrimiento al rojo de 11).

Un estallido de rayos gamma es un evento extremadamente luminoso de rayos gamma que se produce como resultado de una explosión y se cree que está asociado con la formación de un agujero negro . El estallido en sí normalmente sólo dura unos pocos segundos, pero los estallidos de rayos gamma frecuentemente producen un "resplandor" en longitudes de onda más largas que puede observarse durante muchas horas o incluso días después del estallido. Las mediciones en estas longitudes de onda, que incluyen rayos X , ultravioleta , óptica , infrarroja y radio , permiten el estudio de seguimiento del evento.

La velocidad finita de la luz significa que GRB 090423 es también uno de los primeros objetos jamás detectados para los que se ha medido un corrimiento al rojo espectroscópico. El universo tenía sólo 630 millones de años cuando se emitió la luz de GRB 090423, y su detección confirma que estrellas masivas nacían y morían incluso en una etapa muy temprana de la vida del universo. GRB 090423 y eventos similares proporcionan un medio único para estudiar el universo temprano, ya que pocos objetos de esa era son lo suficientemente brillantes como para ser vistos con los telescopios actuales .

Descubrimiento y observación

El 23 de abril de 2009, a las 07:55:19 UTC el satélite Swift detectó una ráfaga que duró unos 10 segundos y se ubicó en dirección a la constelación de Leo . [1] [2]

Swift localizó el campo en el que ocurrió GRB 090423, y 77 segundos después de la explosión, el sistema fotométrico Swift UVOT tomó una exposición de 150 segundos del campo, pero no pudo detectar un resplandor óptico o ultravioleta. [2] Unos minutos después de su descubrimiento, los telescopios terrestres comenzaron a observar el campo. A los 20 minutos de la explosión, Nial Tanvir y su equipo encontraron una fuente infrarroja en la posición Swift utilizando el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) en Mauna Kea , Hawaii . [3] Las observaciones iniciales realizadas por UKIRT se activaron de forma autónoma a través del Proyecto eSTAR . Observaron una caída en el flujo más allá de 1,13 micrómetros con el VLT . [4] Atribuyendo esta caída a la absorción de Lyman alfa por el hidrógeno neutro en el medio intergaláctico , calcularon un desplazamiento al rojo de 8,2 para GRB 090423. [5] El equipo de CC Thöne y Paolo D'Avanzo observó el resplandor de GRB 090423 utilizando el Telescopio italiano TNG de 3,6m ubicado en las Islas Canarias , España . [6] Obtuvieron dos horas de espectros que, cuando se combinaron, sugirieron una señal muy débil en la posición del resplandor. Ellos también vieron una caída en el flujo cerca de 1,1 micrómetros e informaron un corrimiento al rojo de 8,1 para GRB 090423, que es consistente, dentro del error, con el corrimiento al rojo informado por Tanvir et al. [7] El corrimiento al rojo de 8,1 sugiere que la ráfaga pudo haber durado aproximadamente 1,2 segundos en el marco local del emisor, y su duración se desplazó al rojo en consecuencia a los 10 segundos observados.

La organización intergubernamental de astronomía, el Observatorio Europeo Austral (ESO), opera el Very Large Telescope que obtuvo el espectro informado por Tanvir et al. [8] El GRB no era visible en Chile cuando Swift detectó por primera vez la explosión a las 07:55 UTC, pero sí lo fue al día siguiente a las 03:00 UTC, lo que permitió que el detector óptico/infrarrojo cercano de ráfagas de rayos gamma (GROND) en Observatorio La Silla para hacer observaciones de la explosión y encontrar un corrimiento al rojo fotométrico consistente con el valor informado en otros lugares. [9] [10] Los últimos observadores en recopilar datos durante el evento fueron el observatorio Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) . La observación de GRB 090423 por CARMA se realizó a una frecuencia de 92,5 GHz. Si bien no se detectó el resplandor, pudieron colocar un límite superior de 3 sigma de 0,7 mJy en la densidad de flujo del resplandor. [11]

Historial de observación

Significado

Con un corrimiento al rojo de z  = 8,2, en el momento de la observación, la explosión era el objeto conocido más distante de cualquier tipo con un corrimiento al rojo espectroscópico. [6] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] GRB 090423 también fue el objeto más antiguo conocido en el Universo , aparte de la estrella Matusalén . La luz de la explosión tardó aproximadamente 13 mil millones de años en llegar a la Tierra . [20] [21] [22] [23] [24] Posteriormente se descubrió que otro estallido de rayos gamma, GRB 090429B , tenía un corrimiento al rojo fotométrico de 9,4, que supera al de GRB 090423, aunque las barras de error comparativamente grandes del La técnica fotométrica de corrimiento al rojo significa que el resultado de GRB 090429B es mucho menos seguro. [25] La explosión se produjo cuando el Universo tenía aproximadamente una vigésima parte de su edad actual. Antes de las observaciones realizadas en GRB 090423, el récord anterior de edad y distancia para GRB era GRB 080913 , que se observó en septiembre de 2008. [26] [27] [28] Esa ráfaga tuvo un desplazamiento al rojo de 6,7, lo que la sitúa aproximadamente 190 millones de años luz más cerca de la Tierra que GRB 090423. Derek Fox, quien dirigió las observaciones realizadas por la Universidad Estatal de Pensilvania , sugiere que el GRB fue muy probablemente el resultado de la explosión de una estrella masiva y su desaparición, lo que probablemente habría señalado el nacimiento de un agujero negro . [29] El evento ocurrió aproximadamente 630 millones de años después del Big Bang , lo que confirma que los nacimientos (y muertes) estelares masivos efectivamente ocurrieron en el Universo temprano . [30] Cuando se produjo la explosión, estaba a 3.300 millones de años de nuestra posición, pero debido a la expansión del universo y al movimiento de las galaxias, la galaxia de origen está ahora a 30.000 millones de años de distancia. [31]

Joshua Bloom de la Universidad de California, Berkeley , que pudo observar la ubicación del GRB en el telescopio Gemini Sur en Chile , calificó el descubrimiento de GRB 090423 como un "evento decisivo", ya que marcó "el comienzo del estudio del universo como era antes de que surgiera la mayor parte de la estructura que conocemos hoy". [17] Nial Tanvir, que formó parte del equipo del VLT, sugiere que los estallidos de rayos gamma proporcionan una herramienta única para estudiar el universo en tiempos tempranos porque todo lo demás es demasiado débil para ser observado. Por ejemplo, la primera generación de estrellas aún no se ha observado directamente, pero el progenitor de GRB 090423 puede pertenecer a esta clase. Se espera que estas primeras estrellas contribuyan a la reionización del universo, un proceso que terminó con un corrimiento al rojo de aproximadamente 6. A medida que comiencen a funcionar telescopios más potentes, como el Telescopio Espacial James Webb , lanzado en diciembre de 2021, los astrónomos esperan identificar las estrellas tempranas . ubicaciones de galaxias anfitrionas de GRB débiles mediante la observación de explosiones similares a la de GRB 090423. [17]

Ver también

Referencias

  1. ^ Olivares, H.; et al. (2009). "GRB 090423: Detección de TIERRA y foto-z preliminar". Circulares GCN . 9215 : 1. Código Bib : 2009GCN..9215....1O.
  2. ^ ab Krimm, H.; et al. (2009). "GRB 090423: Detección rápida de una ráfaga". Circulares GCN . 9198 : 1. Código Bib : 2009GCN..9198....1K.
  3. ^ Tanvir, N.; et al. (2009). "GRB 090423: observaciones de banda K UKIRT". Circulares GCN . 9202 : 1. Código Bib : 2009GCN..9202....1T.
  4. ^ Tanvir, N.; et al. (2009). "GRB 090423: espectroscopia VLT/ISAAC". Circulares GCN . 9219 : 1. Código Bib : 2009GCN..9219....1T.
  5. ^ Tanvir, NR; et al. (2009). "Una explosión de rayos gamma con un corrimiento al rojo de z = 8,2". Naturaleza . 461 (7268): 1254-1257. arXiv : 0906.1577 . Código Bib : 2009Natur.461.1254T. doi : 10.1038/naturaleza08459. PMID  19865165. S2CID  205218350.
  6. ^ ab Thoene, C.; et al. (2009). "GRB 090423: espectro TNG Amici". Circulares GCN . 9216 : 1. Código Bib : 2009GCN..9216....1T.
  7. ^ Salvaterra, R.; et al. (2009). "GRB 090423 con un corrimiento al rojo de z = 8,1". Naturaleza . 461 (7268): 1258-1260. arXiv : 0906.1578 . Código Bib : 2009Natur.461.1258S. doi : 10.1038/naturaleza08445. PMID  19865166. S2CID  205218263.
  8. ^ "El objeto más distante descubierto hasta ahora en el universo". Observatorio Europeo Austral (ESO) . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  9. ^ "GRB 090423: Detección GROND y foto-z preliminar". CIRCULAR GCN núm. 9215 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  10. ^ ab "Historia del evento". Detalles sobre GRB 090423 . 2009.
  11. ^ "GRB 090423: Observaciones CARMA mm". Poonam Chandra en la Universidad de Virginia/NRAO . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  12. ^ Cucchiara, A.; et al. (2009). "GRB 090423: fotometría NIR y evidencia de ruptura espectral". Circulares GCN . 9209 : 1. Código Bib : 2009GCN..9209....1C.
  13. ^ Reddy, Francis (28 de abril de 2009). "Nueva explosión de rayos gamma bate récord de distancia cósmica". NASA . Consultado el 29 de abril de 2009 .
  14. ^ "El objeto más distante descubierto hasta ahora en el universo" (Presione soltar). ESO Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur. 2009-04-28. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2009 . Consultado el 1 de mayo de 2009 .
  15. ^ "Artefacto astronómico: el objeto más distante detectado hasta ahora contiene pistas del universo temprano". Científico americano . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  16. ^ "Lo más lejano jamás visto". Sky Publishing, Cielo y telescopio . Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2012 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  17. ^ a b C Rachel Courtland (27 de abril de 2009). "Objeto más distante del universo descubierto". Científico nuevo . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  18. ^ "Noticias de última hora". Estación Sol: ráfagas de rayos gamma 000131–090423 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  19. ^ "Más observaciones de GRB 090423, el objeto conocido más distante del universo". Universo hoy . 28 de octubre de 2009 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  20. ^ "GRB 090423 se convierte en supernova en una galaxia muy, muy lejana". Zimbio . Consultado el 23 de febrero de 2010 .[ enlace muerto permanente ]
  21. ^ "Explosión GRB 090423 de 13 mil millones de años'". Noticias.com.au . 2009-04-29. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  22. ^ "Los científicos detectan el objeto más antiguo del universo". Mixx.com . Archivado desde el original el 2020-01-02 . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  23. ^ Nemiroff, R.; Bonnell, J., eds. (29 de abril de 2009). "GRB 090423: la explosión más lejana medida hasta ahora". Imagen astronómica del día . NASA . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  24. ^ "Los científicos detectan el objeto más antiguo del universo". CNN.com. 2009-04-29 . Consultado el 29 de abril de 2009 .
  25. ^ Cucchiara, A.; et al. (20 de julio de 2011). "Un corrimiento al rojo fotométrico de z ~ 9,4 para GRB 090429B". La revista astrofísica . 736 (1): 7. arXiv : 1105.4915 . Código Bib : 2011ApJ...736....7C. doi :10.1088/0004-637X/736/1/7. S2CID  19568351.
  26. ^ "Registro cósmico". NASA . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  27. ^ "GRB 080913". CERN . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  28. ^ "El Swift de la NASA capta la explosión de rayos gamma más lejana jamás vivida". NASA . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  29. ^ "Nueva explosión de rayos gamma bate récord de distancia cósmica". NASA . Consultado el 23 de febrero de 2010 .
  30. ^ "TNG capturó el GRB más lejano jamás observado". Fundación Galileo Galilei. 2009. Archivado desde el original el 8 de mayo de 2012 . Consultado el 25 de abril de 2009 .
  31. ^ Escenario, Mie y Fynbo, Johan. "Hvor meget har universet udvidet sig på 13,1 mia. lysår?" Archivado el 20 de abril de 2015 en Wayback Machine (¿Cuánto se expandió el universo en 13By?) Ingeniøren / Niels Bohr Institute , 13 de abril de 2015. Consultado: 13 de abril de 2015.

enlaces externos