La NASA tiene una larga tradición de descubrimientos inesperados, y la misión TESS del programa espacial no es diferente. La astrofísica de SMU y su equipo han descubierto un estallido de rayos gamma particularmente brillante utilizando un telescopio de la NASA diseñado para encontrar exoplanetas, los que ocurren fuera de nuestro sistema solar, particularmente aquellos que podrían ser capaces de albergar vida.

Es la primera vez que se detecta un estallido de rayos gamma de esta manera.

Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más brillantes del universo, típicamente asociado con el colapso de una estrella masiva y el nacimiento de un agujero negro. Pueden producir tanta energía radiactiva como liberará el sol durante toda su existencia de 10 mil millones de años.

Krista Lynne Smith, profesor asistente de física en la Universidad Metodista del Sur, y su equipo confirmó que la explosión, llamada GRB 191016A, ocurrió el 16 de octubre y también determinó su ubicación y duración. Se ha publicado un estudio sobre el descubrimiento en El diario astrofísico .

"Nuestros hallazgos demuestran que este telescopio TESS es útil no solo para encontrar nuevos planetas, sino también para la astrofísica de alta energía, "dijo Smith, que se especializa en el uso de satélites como TESS (Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito) para estudiar los agujeros negros supermasivos y el gas que los rodea. Dichos estudios arrojan luz sobre el comportamiento de la materia en el espacio-tiempo profundamente deformado alrededor de los agujeros negros y los procesos por los cuales los agujeros negros emiten poderosos chorros hacia sus galaxias anfitrionas.

Smith calculó que GRB 191016A tenía una magnitud máxima de 15,1, lo que significa que eran 10, 000 veces más tenues que las estrellas más tenues que podemos ver a simple vista.

Eso puede sonar bastante tenue pero el desmayo tiene que ver con la distancia a la que ocurrió el estallido. Se estima que la luz de la galaxia de GRB 191016A había viajado 11,7 mil millones de años antes de hacerse visible en el telescopio TESS.

La mayoría de las explosiones de rayos gamma son más tenues, más cerca de 160, 000 veces más tenue que las estrellas más débiles.

El estallido alcanzó su brillo máximo en algún momento entre 1, 000 y 2, 600 segundos, luego se desvaneció gradualmente hasta que cayó por debajo de la capacidad de TESS para detectarlo unos 7000 segundos después de que explotó por primera vez.

Cómo SMU y un equipo de especialistas en exoplanetas confirmaron el estallido

Este estallido de rayos gamma fue detectado por primera vez por un satélite de la NASA llamado Swift-BAT, que fue construido para encontrar estas ráfagas. Pero debido a que GRB 191016A ocurrió demasiado cerca de la luna, el Swift-BAT no pudo hacer el seguimiento necesario, normalmente tendría que aprender más al respecto hasta horas más tarde.

El TESS de la NASA estaba mirando esa misma parte del cielo. Eso fue pura suerte ya que TESS dirige su atención a una nueva franja del cielo cada mes.

Si bien los investigadores de exoplanetas en una base terrestre para TESS pudieron decir de inmediato que había ocurrido un estallido de rayos gamma, Pasarían meses antes de que recibieran datos del satélite TESS. Pero dado que su enfoque estaba en nuevos planetas, estos investigadores preguntaron si otros científicos en una conferencia de TESS en Sydney, Australia estaba interesada en hacer más excavaciones sobre la explosión.

Smith era uno de los pocos especialistas en astrofísica de alta energía allí en ese momento y rápidamente se ofreció como voluntario.

"El satélite TESS tiene un gran potencial para aplicaciones de alta energía, y este era un ejemplo demasiado bueno para dejarlo pasar, ", dijo. La astrofísica de alta energía estudia el comportamiento de la materia y la energía en entornos extremos, incluidas las regiones alrededor de los agujeros negros, potentes chorros relativistas, y explosiones como estallidos de rayos gamma.

TESS es un telescopio óptico que recoge curvas de luz en todo lo que se encuentra en su campo de visión, Cada media hora. Las curvas de luz son un gráfico de la intensidad de la luz de un objeto o región celeste en función del tiempo. Smith analizó tres de estas curvas de luz para poder determinar qué tan brillante fue la explosión.

También utilizó datos de observatorios terrestres y del satélite de rayos gamma Swift para determinar la distancia de la explosión y otras cualidades al respecto.

"Debido a que la ráfaga alcanzó su brillo máximo más tarde y tuvo un brillo máximo que fue más alto que la mayoría de las ráfagas, permitió que el telescopio TESS hiciera múltiples observaciones antes de que la ráfaga se desvaneciera por debajo del límite de detección del telescopio, "Dijo Smith." Hemos proporcionado el único seguimiento óptico basado en el espacio de esta explosión excepcional ".