Crédito:Instituto Nazionale di Astrofisica
Un equipo internacional de investigadores ha presentado recientemente una poderosa herramienta para caracterizar y clasificar los estallidos de rayos gamma (GRB) para permitir su uso como trazadores de la historia de expansión del universo. La obra, que ha sido publicado en el Diario astrofísico , es un análisis estadístico de las propiedades de los misteriosos GRB, con el objetivo de determinar un subgrupo de PSG e investigar el origen físico de estos sistemas.
Los GRB son los eventos de alta energía más poderosos que se conocen, con una duración de entre unos pocos segundos y unas pocas horas. Durante su fase de corta duración de emisión de rayos gamma de muy alta energía (llamada aviso), emiten la misma cantidad de energía que el sol libera durante toda su vida. Se han detectado a distancias tales que su luz ha viajado hacia nosotros desde que el universo tenía solo una milésima parte de su tamaño actual. A pesar de décadas de observaciones, Todavía se sabe muy poco sobre los mecanismos físicos que los producen. Hay muchos orígenes propuestos, incluyendo las explosiones de estrellas extremadamente masivas, las fusiones de estrellas de neutrones o el giro de estrellas masivas magnetizadas.
Como los GRB se pueden detectar en épocas mucho más tempranas que las supernovas, determinar su luminosidad intrínseca podría rastrear la historia de expansión del universo hasta tiempos cosmológicos significativamente más remotos de lo que es posible en la actualidad. La autora principal, la Dra. Maria Dainotti, ha demostrado que los detalles de la fase de meseta de posluminiscencia de rayos X, menos enérgica pero mucho más duradera, pueden definir una subclase de GRB largos, de modo que aparece una correlación muy estrecha entre la duración de la radiografía. fase de meseta, su luminosidad, y la luminosidad de la característica de rayos gamma rápidos (ver Fig. 1). Esta correlación de tres parámetros señala un plano en el que los ejes, largo, ancho y alto representan estas cantidades.
La imagen muestra La (luminosidad al final de la meseta de rayos X), Ta (la duración del marco de descanso de la meseta) y Lpeak, (la luminosidad máxima en la emisión inmediata) espacio, con un avión equipado con 183 GRBs observados por Swift, incluidos los GRB con un SNe asociado (conos), Destellos de rayos X (esferas), Corto con emisión extendida (cuboides), GRB largos (círculos), y GRB ultralargos (poliedros). Los colores más oscuros indican datos sobre el plano, mientras que los datos de colores más claros debajo del plano. Crédito:Instituto Nazionale di Astrofisica
Los investigadores han subdividido la muestra en categorías:el plano identificado por GRB de oro, y GRB con mesetas de rayos X muy bien definidas y menos pronunciadas. Este análisis muestra una dispersión aún menor en comparación con los planos derivados de las otras clases. Esto sugiere su uso para estudios cosmológicos donde es fundamental conocer el brillo preciso de los trazadores cosmológicos utilizados.
Existe evidencia de un origen físico diferente para los GRB cortos que presentan una emisión extendida en comparación con las otras clases. Esto es de relevancia para el campo naciente de la astronomía de ondas gravitacionales, en el que podría esperarse una señal distinta en relación con eventos que tengan una asociación GRB corta o larga. Por lo tanto, la distancia de los planos fundamentales que presentan los GRB con ciertas características se convierte en una herramienta crucial para discernir entre las categorías de GRB, conduciendo a una comprensión más profunda de su naturaleza. Existe una diferencia estadística entre el plano de muestra de oro y el plano identificado por corto con emisión extendida.
Los investigadores están dando pasos hacia la identificación de la diversa mezcla de especies que componen el zoológico de rayos gamma, un programa muy desafiante que finalmente determinará los mecanismos físicos responsables de las muchas variedades de rayos gamma, y finalmente cumplir la promesa de su uso como sondas cosmológicas.
