2 de noviembre de 2009
NASA/ DOE/ Fermi LAT Collaboration
Galaxias cercanas sometidas a un furioso ritmo de formación estelar también emiten muchos rayos gamma, dicen los astrónomos usando el telescopio espacial de rayos gamma Fermi, de la NASA. Dos de las llamadas galaxias de explosiones estelares (starburst galaxies), más un satélite de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, representan una nueva categoría de objetos que emiten rayos gamma detectados tanto por Fermi, como por observatorios basados en la superficie terrestre.
“Las galaxias de explosión de estrellas no han sido accesibles en rayos gamma antes”, dijo el miembro del equipo Fermi Seth Digel, físico del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en Menlo Park, California “. La mayoría de las galaxias que Fermi ve son blazares distantes y exóticas, las cuales producen chorros propulsados por materia cayendo dentro de enormes agujeros negros. Pero estas nuevas galaxias están mucho más cerca de nosotros y son mucho más parecidas a la nuestra”.
Los rayos gamma son la forma más energética de luz. Fermi ha detectado más de mil fuentes puntuales y cientos de explosiones de rayos gamma, pero el satélite también detecta un ancho resplandor que sigue aproximadamente el plano de nuestra galaxia. Esta difusa emisión de rayos gamma se produce cuando partículas en rápido movimiento, llamadas rayos cósmicos, golpean el gas galáctico o incluso la luz estelar.
Los rayos cósmicos son electrones hiper rápidos, positrones y núcleos atómicos, moviéndose a casi la velocidad de la luz. Pero, aunque la Tierra es constantemente bombardeada por estas partículas, su origen se mantiene en misterio cien años después de su descubrimiento. Los astrónomos sospechan que las cáscaras en rápido movimiento de las estrellas explosivas de algún modo aceleran las partículas de rayos cósmicos hasta su fantástica energía.
“Por primera vez, estamos viendo una emisión difusa desde regiones formadoras de estrellas en galaxias diferentes a la nuestra”, notó Jürgen Knödlseder, colaborador de Fermi en el Centro para el Estudio de Radiación Espacial en Toulouse, Francia. Él habló a la prensa durante el Simposio Fermi 2009, una reunión en Washington de cientos de astrofísicos implicados en la misión Fermi y estudios relacionados.
Knödlseder reveló una imagen capturada por el telescopio de área amplia LAT de Fermi de una región de formación estelar conocida como 30 Doradus en la Nube Mayor de Magallanes (NMM). Localizada a 170 mil años luz de distancia, en la constelación austral Dorado, la NMM es la más grande de varias galaxias satélites pequeñas que orbitan a la nuestra.
Más estrellas se forman en la “fábrica estelar” 30 Doradus que en cualquier sitio similar de la Vía Láctea. “La región es una intensa fuente de rayos gamma, y la emisión difusa que vemos con Fermi concuerda con el brillante gas que vemos en luz visible”, explicó Knödlseder.
La región brilla en rayos gamma por la misma razón que lo hace la Vía Láctea – porque los rayos cósmicos golpean las nubes de gas y la luz estelar. Pero Fermi demuestra que la emisión difusa más brillante de la NMM permanece cerca de 30 Doradus y no se extiende a lo largo de la galaxia. Esto implica que la fábrica estelar en sí, es la fuente de rayos cósmicos que produce el resplandor.
“Las regiones de formación estelar producen cantidades de masivas estrellas de corta vida, las cuales explotan cuando mueren,” dijo Digel. “La conexión tiene sentido”.
“Los enmarañados campos magnéticos cercanos a 30 Doradus probablemente confinan a los rayos cósmicos a sus sitios de aceleración”, dijo Knödlseder.
LAT de Fermi ve emisión difusa desde las galaxias de estrellas en explosión M82 y NGC 253, la cual también fue vista este año por observatorios basados en la superficie terrestre sensibles a rayos gamma cientos de veces más energéticos que los que LAT puede detectar. Esto produce débiles destellos en la parte superior de la atmósfera causados por la absorción de rayos gamma que transportan billones de veces la energía de la luz visible.
“El corazón de M82 forma estrellas a una velocidad diez veces más grande que la galaxia Vía Láctea entera”, dijo Niklas Karlsson, un posdoctorando del Planetario Adler, en Chicago. Él es también miembro del equipo científico para VERITAS, el conjunto de telescopios de rayos gamma, en Arizona, que detectó M82, la cual está a 12 millones de años luz de distancia en la constelación Osa Mayor.
“Estos rayos gamma de muy alta energía exploran procesos físicos en otras galaxias que nos ayudarán a entender cómo y dónde los rayos cósmicos son acelerados”, explicó Karlsson.
“Nuestra sensibilidad a los rayos gamma – en el espacio y en el suelo – se ha incrementado enormemente gracias a Fermi y a observatorios como VERITAS”, dijo Digel. “Esto abre un detallado estudio de procesos de alta energía en galaxias muy cercanas a nuestro hogar”.
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Etiquetas: Fermi, rayos gamma
