Durante más de sesenta años, los astrónomos han estado explorando el Universo en busca de fuentes de rayos X. Conocida por estar asociada con estrellas, nubes de gas súper calentado, medios interestelares y eventos destructivos, la detección de rayos X cósmicos es un trabajo desafiante. En las últimas décadas, los astrónomos se han beneficiado enormemente del despliegue de telescopios orbitales como el Observatorio de rayos X Chandra.
Desde su lanzamiento el 23 de julio de 1999, Chandra ha sido la misión principal de la NASA para la astronomía de rayos X. Y la semana pasada (el jueves 30 de marzo de 2017), el Observatorio logró algo muy impresionante. Usando su conjunto de instrumentos avanzados, el observatorio capturó un misterioso destello proveniente del espacio profundo. Esta no solo fue la fuente de rayos X más profunda jamás observada, sino que también reveló lo que podría ser un fenómeno completamente nuevo.
Ubicada en la región del cielo conocida como Chandra Deep Field-South (CDF-S), esta fuente de emisión de rayos X parecía provenir de una pequeña galaxia ubicada aproximadamente a 10.7 mil millones de años luz de la Tierra. También tenía algunas propiedades notables, produciendo más energía en el espacio de unos minutos que todas las estrellas en la galaxia combinadas.
Originalmente detectado en 2014 por un equipo de investigadores de la Universidad Penn State y la Pontificia Universidad Católica de Chile en Santiago de Chile, esta fuente ni siquiera se detectó en la banda de rayos X al principio. Sin embargo, rápidamente llamó la atención del equipo cuando estalló y se volvió 1000 más brillante en el espacio de unas pocas horas. En este punto, los investigadores comenzaron a recopilar datos utilizando el Espectronizador de imágenes CCD avanzadas de Chandra.
Un día después del estallido, la fuente de rayos X se había desvanecido hasta el punto de que Chandra ya no podía detectarlo. Como Niel Brandt, el Profesor Verne M. Willaman de Astronomía y Astrofísica en Penn State y parte del equipo que lo observó por primera vez, describió el descubrimiento en un comunicado de prensa de Penn State:
“Esta fuente fulgurante fue un maravilloso bono sorpresa que descubrimos accidentalmente en nuestros esfuerzos por explorar el reino mal entendido del universo de rayos X ultra débil. Definitivamente 'tuvimos suerte' con este hallazgo y ahora tenemos un nuevo y emocionante fenómeno transitorio para explorar en los próximos años ".
Se consultaron miles de horas de datos heredados de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer para determinar la ubicación de la fuente de rayos X de CDF-S. Y aunque los científicos pudieron determinar que la imagen de la fuente de rayos X la colocó más allá de lo que se había observado antes, no están del todo claros en cuanto a qué podría haberla causado.
Por un lado, podría ser el resultado de algún tipo de evento destructivo, o algo que los científicos nunca antes hayan visto. La razón de esto tiene que ver con el hecho de que los estallidos de rayos X también vienen con un estallido de rayos gamma (GRB), que parece faltar aquí. Esencialmente, los GRB son explosiones lanzadas por el colapso de una estrella masiva o por la fusión de dos estrellas de neutrones (o una estrella de neutrones con un agujero negro).
Debido a esto, se han sugerido tres posibles explicaciones. En el primero, la fuente de rayos X de CDF-S es, de hecho, el resultado de un colapso de una estrella o fusión, pero los chorros resultantes no apuntan hacia la Tierra. En el segundo, el mismo escenario es responsable de la fuente de rayos X, pero el GRB se encuentra más allá de la pequeña galaxia. La tercera explicación posible es que el evento fue causado por un agujero negro de tamaño mediano que destrozó una estrella enana blanca.
Desafortunadamente, ninguna de estas explicaciones parece ajustarse a los datos. Sin embargo, este equipo de investigación también señaló que estas posibilidades no se comprenden tan bien, ya que ninguna ha sido presenciada en el Universo. Como Franz Bauer, astrónomo de la Pontificia Universidad Católica de Chile, dijo: "Desde que descubrimos esta fuente, hemos estado luchando por comprender su origen. Es como si tuviéramos un rompecabezas pero no tenemos todas las piezas ".
Chandra no solo no ha observado ninguna otra fuente de rayos X como esta durante los 17 años que ha examinado la región CDF-S, sino que el telescopio espacial no ha observado eventos similares en ninguna parte del Universo durante sus casi dos décadas de operación . Además de eso, este evento fue más brillante, más efímero, y ocurrió en una galaxia anfitriona más pequeña y más joven que otras fuentes de rayos X inexplicables.
De todo esto, la única conclusión parece ser que el evento fue probablemente el resultado de un evento cataclísmico, como una estrella de neutrones o una enana blanca desgarrada. Pero el hecho de que ninguna de las explicaciones más plausibles parece explicar sus características peculiares parece sugerir que los astrónomos pudieron haber presenciado un tipo de evento cataclísmico completamente nuevo.
El estudio del equipo, "Una nueva población débil de transitorios de rayos X", está disponible en línea y se publicará en la edición de junio de 2017 del Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Mientras tanto, los astrónomos examinarán los datos adquiridos por Chandra y otros observatorios de rayos X, como el XMM-Newton de la ESA y la Misión de ráfaga de rayos gamma de la NASA, para ver si pueden encontrar otros casos de este tipo de evento. .
Y, por supuesto, las futuras encuestas realizadas con Chandra y los telescopios de rayos X de próxima generación también estarán atentos a este tipo de estallidos de rayos X de alta energía y corta duración. Siempre es bueno cuando el Universo nos lanza una bola curva. No solo nos muestra que tenemos más que aprender, sino que también nos enseña que nunca debemos ser complacientes en nuestras teorías.
Asegúrese de ver también esta animación de la fuente de rayos X CDF-S, cortesía del Observatorio de rayos X Chandra:
