Una nueva animación de la NASA muestra cómo se vería el cielo sobre la Tierra para los humanos si hubiéramos evolucionado para ver luz de rayos gamma de alta energía en lugar de solo el espectro de luz visible.
La animación representa fuegos artificiales cósmicos creados como atmósfera terrestre está rodeado por rayos gamma de fuentes astrofísicas y poderosos eventos cósmicos.
La animación muestra un frenesí de actividad de rayos gamma entre febrero de 2022 y febrero de 2023. Cada cuadro de la animación muestra un período de observación de tres días, con algunas de las fuentes fluctuando en rayos gamma durante todo el año.
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Los círculos magenta pulsantes en la animación muestran 1.500 detecciones de rayos gamma que crecen y se reducen en tamaño para representar cómo cada fuente se intensifica y atenúa con el tiempo. El círculo amarillo que cruza la animación traza el camino de el soly la banda naranja gruesa representa el plano central de nuestro Via Lácteaproductor constante de rayos gamma.
Las imágenes fueron creadas utilizando datos recopilados por el Telescopio de Área Grande (LAT) a bordo de la NASA. Telescopio espacial de rayos gamma Fermi, que ha estado examinando el cielo gamma desde el espacio durante casi 15 años. Más allá de la animación, los datos se guardan en un archivo de acceso público y biblioteca interactiva continuamente actualizada (se abre en una nueva pestaña) es el trabajo de un equipo internacional de científicos.
LAT escanea todo el cielo cada tres horas. detectar rayos gamma con energías que van desde 20 millones hasta más de 300 mil millones de electronvoltios. Estos son fotones de energía increíblemente alta; los fotones de luz visible son en su mayoría entre 2 y 3 electronvoltios.
“Para construir esta base de datos, nos inspiraron los astrónomos que estudian las galaxias y querían comparar las curvas de luz visible y gamma en escalas de tiempo largas”, dijo Daniel Kocevski, coautor del repositorio y astrofísico en Marshall, el Centro de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville. Alabama, dijo en un comunicado de prensa (se abre en una nueva pestaña). «Estábamos recibiendo solicitudes para procesar un objeto a la vez. Ahora la comunidad científica tiene acceso a todos los datos analizados para todo el catálogo».
Blazares, rayos gamma y galaxias
Más del 90% de los rayos gamma en los fuegos artificiales cósmicos en la animación provienen de galaxias activas llamadas «chaquetas«, en el que la dieta supermasivo agujeros negros chorros de materia y radiación directamente hacia la Tierra.
Agujeros negros supermasivos se encuentran en el corazón de casi todas las galaxias principales, y aunque algunos de estos monstruos cósmicos, como Sagitario A* (Sgr A*) en el corazón de la Vía Láctea, son relativamente tranquilas, otras se alimentan ávidamente de materia como el gas y el polvo que las rodea.
A medida que este gas y polvo se arremolinan hacia adentro, forman un disco de acreción alrededor del agujero negro y generan una poderosa radiación electromagnética. Como resultado, estos agujeros negros alimentan lo que los astrónomos llaman «núcleos galácticos activos» (AGN).
Un AGN es una región de una galaxia tan brillante que puede empequeñecer a todas las estrellas del resto de esa galaxia combinadas, aunque el AGN en sí no puede ser más ancho que nuestro sistema solar. Los AGN también disparan chorros de materia que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, se extienden durante miles de años luz y se pueden ver en un rango de longitudes de onda de luz, incluidas ondas de radio, rayos X y rayos gamma.
Los Blazars, que constituyen la gran mayoría de las fuentes de rayos gamma que se ven en la nueva animación de la NASA, son un tipo de AGN cuyos potentes chorros apuntan directamente a la Tierra. Estos chorros se estudian en observatorios terrestres, como el de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. Observatorio de neutrinos IceCube en la Antártida, diseñado para detectar partículas de alta energía.
LAT, el principal instrumento científico de Fermi, ha jugado un papel vital en el estudio de los blazares. Las observaciones del instrumento permitieron a los científicos catalogar los AGN y evaluar su producción total de energía y los cambios de espectro en escalas de tiempo que van desde menos de una hora hasta varios años.
Los datos LAT también se pueden combinar con mediciones de neutrinosen un ejemplo de un floreciente campo de investigación llamado «astronomía multimensajero».
«En 2018, los astrónomos anunciaron por primera vez un candidato para la detección conjunta de rayos gamma y una partícula de alta energía llamada neutrino de blazar, gracias a Fermi LAT e IceCube», dijo el coautor del repositorio Michela Negro, astrofísico del la Universidad de Maryland, el condado de Baltimore y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland. «Tener la base de datos histórica de curvas de luz podría conducir a nueva información de múltiples mensajes sobre eventos pasados».
El depósito de rayos gamma es accesible aquí (se abre en una nueva pestaña)y se publicó un artículo sobre la investigación en La serie de suplementos de la revista astrofísica (se abre en una nueva pestaña).
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