La NASA revela un impresionante lapso de tiempo de 14 años del cielo de rayos gamma

NASAEl Telescopio Espacial Fermi presenta una película a intervalos de 14 años que revela el universo dinámico a través de imágenes de rayos gamma. Resaltar el vía Lácteael brillo de los rayos gamma, las erupciones solares y las galaxias distantes alimentadas por agujeros negros.

El cosmos cobra vida en una película a intervalos de todo el cielo capturada con 14 años de datos capturados por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA. Nuestro Sol, que ocasionalmente brilla de manera prominente, traza serenamente un camino a través del cielo contra el telón de fondo de fuentes de alta energía dentro de nuestra galaxia y más allá.

«El brillo constante y brillante de los rayos gamma de la Vía Láctea está marcado por intensas llamaradas de chorros a la velocidad de la luz, que duran varios días, impulsadas por agujeros negros supermasivos en los núcleos de galaxias distantes», dijo Seth Digel, científico senior del personal. en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en Menlo Park, California, que creó las imágenes. «Estas dramáticas erupciones, que pueden aparecer en cualquier parte del cielo, ocurrieron hace millones o miles de millones de años, y su luz llega a Fermi incluso mientras observamos».

Desde erupciones solares hasta agujero negro JETS: El equipo del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA ha producido un recorrido único en lapso de tiempo del cielo dinámico de alta energía. Judy Racusin, científica adjunta del proyecto Fermi, narra la película, que comprime 14 años de observaciones de rayos gamma en 6 minutos. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA y colaboración NASA/DOE/LAT

Los rayos gamma son la forma de luz de mayor energía. La película muestra la intensidad de los rayos gamma con energías superiores a 200 millones de electronvoltios detectados por el Telescopio de Gran Área (LAT) de Fermi entre agosto de 2008 y agosto de 2022. A modo de comparación, la luz visible tiene energías de entre 2 y 3 electronvoltios. Los colores más brillantes indican la ubicación de las fuentes de rayos gamma más intensas.

“Una de las primeras cosas que llama la atención en la película es una fuente que forma un arco constante a lo largo de la pantalla. Este es nuestro Sol, cuyo movimiento aparente refleja el movimiento orbital anual de la Tierra a su alrededor», dijo la científica adjunta del proyecto Fermi, Judy Racusin, al narrar un recorrido por la película, en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Concepción artística del telescopio espacial de rayos gamma Fermi en órbita. Crédito: NASA

En la mayoría de los casos, el LAT detecta débilmente el Sol debido al impacto de partículas aceleradas llamadas rayos cósmicos: núcleos atómicos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando inciden en el gas del Sol o incluso en la luz que emite, se forman los rayos gamma. A veces, sin embargo, el Sol se enciende repentinamente en poderosas llamaradas llamadas erupciones solares, que pueden convertir brevemente a nuestra estrella en una de las fuentes de rayos gamma más brillantes del cielo.

La película muestra el cielo desde dos perspectivas diferentes. La vista rectangular muestra todo el cielo con el centro de nuestra galaxia en su centro. Esto resalta el plano central de la Vía Láctea, que brilla con rayos gamma producidos por los rayos cósmicos que impactan el gas interestelar y la luz de las estrellas. También está salpicado de muchas otras fuentes, incluidas estrellas de neutrones y restos de supernovas. Por encima y por debajo de esta banda central, miramos desde nuestra galaxia hacia el universo más grande, salpicado de fuentes brillantes y que cambian rápidamente.

La mayoría de ellas son en realidad galaxias distantes y se ven mejor desde una perspectiva diferente centrada en los polos norte y sur de nuestra galaxia. Cada una de estas galaxias, llamadas blazares, alberga un agujero negro central con una masa de un millón o más de soles.

De alguna manera, los agujeros negros producen chorros de materia que se mueven extremadamente rápido, y en el caso de los blazares miramos casi directamente a uno de estos chorros, una visión que realza su brillo y variabilidad. «Las variaciones nos dicen que algo en estos aviones ha cambiado», dijo Racusin. “Observamos periódicamente estas fuentes y alertamos a otros telescopios, en el espacio y en la Tierra, cuando está sucediendo algo interesante. Necesitamos ser rápidos para captar estos destellos antes de que se desvanezcan, y cuantas más observaciones podamos recopilar, mejor podremos comprender estos eventos».

Fermi desempeña un papel clave en la creciente red de misiones que trabajan juntas para capturar estos cambios en el universo a medida que se desarrollan.

Muchas de estas galaxias están extremadamente distantes. Por ejemplo, la luz de un blazar conocido como 4C +21,35 ha estado viajando durante 4.600 millones de años, lo que significa que la explosión que vemos hoy en realidad ocurrió cuando nuestro Sol y nuestro sistema solar comenzaron a formarse. Otros blazares brillantes están a más del doble de distancia y juntos proporcionan sorprendentes instantáneas de la actividad de los agujeros negros a lo largo del tiempo cósmico.

En el time-lapse no vemos muchos eventos de corta duración estudiados por Fermi, como los estallidos de rayos gamma, las explosiones cósmicas más poderosas. Este es el resultado de procesar los datos durante varios días para mejorar la nitidez de las imágenes.

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi es una asociación de astrofísica y física de partículas operada por Goddard. Fermi fue desarrollado en colaboración con el Departamento de Energía de EE. UU., con importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos.