FCD-S transitorios: Misteriosa explosión cósmica rompecabezas los astrónomos

Una fuente misteriosa de rayos x se convirtió en 1.000 veces más brillante en unas pocas horas antes de descolorarse dramáticamente en un día.

Esta fuente fue descubierta en los datos de campo y el sur profundo de Chandra, dando la imagen de rayos x más profunda jamás hecha.

Datos de Hubble y Spitzer indican que esta fuente se encuentra probablemente en una pequeña galaxia de unos 10.700 millones de años luz de la Tierra.

Evidencia apunta a ser algún tipo de evento destructivo, pero tal vez a diferencia de cualquiera nunca visto antes.

Los científicos han descubierto un misterioso destello de rayos x usando el Observatorio de rayos x Chandra de la NASA, en la imagen de rayos x más profunda jamás obtenida, como se informó en nuestro último comunicado de prensa. La fuente de rayos x se encuentra en una región del cielo conocida como el Chandra profundo campo Sur (FCD-S), que se muestra en el panel principal de este gráfico. Durante los 17 años que ha estado operando el Chandra, el telescopio ha observado este campo muchas veces, dando por resultado un tiempo de exposición total de 7 millones de segundos, iguales a dos y medio meses. En esta imagen de FCD-S, los colores representan diferentes bandas de rayos x de energía, a donde rojo, verde y azul muestran la baja, media y alta energía de rayos x a Chandra puede detectar.

La misteriosa fuente que científicos descubrieron, se muestra en el cuadro de inserción, tiene notables propiedades. Antes de octubre de 2014, esta fuente no fue detectada en radiografías, pero luego estalló y se convirtió en por lo menos un factor de 1.000 veces más brillantes en unas horas. Después de un día, la fuente había desapareció completamente por debajo de la sensibilidad de Chandra.

Miles de horas de datos del Hubble y telescopios del espacio de Spitzer ayudó a determinar que el acto provenía de una galaxia débil, pequeña aproximadamente 10.700 millones de años luz de la Tierra. Durante unos minutos, la fuente de rayos x produce mil veces más energía que todas las estrellas en esta galaxia.

Mientras que los científicos creen que esta fuente probable proviene de algún tipo de evento destructivo, sus características no coinciden con ningún fenómeno conocido. Esto significa que esta fuente puede ser de una variedad que los científicos nunca han visto antes.

Sin embargo, los investigadores tienen algunas ideas de lo que podría ser esta fuente. Dos de las tres principales posibilidades para explicar la fuente de rayos x invocan gamma-ray burst (GRB) eventos, con explosiones desencadenadas por el colapso de una estrella masiva o por la fusión de una estrella de neutrón con otra estrella de neutrones o un agujero negro. Si el jet está apuntando hacia la Tierra, se detecta un estallido de rayos gamma. Cuando el chorro se expande, pierde energía y produce más débil, más isotrópica de la radiación en rayos x y otras longitudes de onda.

Posibles explicaciones para la fuente de rayos x CDF-S, según los investigadores, son un GRB que no apunte hacia la Tierra, o un GRB que yace más allá de la pequeña galaxia. Una tercera posibilidad es que un agujero negro de tamaño mediano había rallado una estrella enana blanca.

Miles de horas de datos del Hubble y telescopios del espacio de Spitzer ayudó a determinar que el acto provenía de una galaxia débil, pequeña aproximadamente 10.700 millones de años luz de la Tierra. Durante unos minutos, la fuente de rayos x produce mil veces más energía que todas las estrellas en esta galaxia.

La fuente misteriosa de rayos x no fue vista en cualquier otro momento durante los dos meses y medio de tiempo de exposición que Chandra ha observado la región FCD-S. Además, no hay eventos similares se han encontrado todavía en observaciones de Chandra de otras partes del cielo.

Esta fuente de rayos x en el CDF-S tiene diferentes propiedades de las fuentes de rayos x variable aún inexplicadas descubiertas en las galaxias elípticas NGC 5128 y NGC 4636 por Jimmy Irwin y colaboradores. En particular, la fuente de la FCD-S está probablemente asociada con la destrucción completa de una estrella de neutrones o una enana blanca y es aproximadamente 100.000 veces más luminosa en rayos x. También se encuentra en una galaxia mucho más pequeña y más joven anfitrión y sólo se detecta durante una explosión única, varias horas

Búsquedas muy específicas adicionales a través del archivo de Chandra y de satélite XMM-Newton de la ESA y Swift de la NASA pueden descubrir más ejemplos de este tipo de variable objeto que hasta ahora han pasado desapercibidos. Futuras observaciones de rayos x por el Chandra y otros telescopios de rayos x también pueden revelar el mismo fenómeno desde otros objetos.

Un artículo que describe este resultado aparece en la edición de junio de 2017 de los avisos mensuales de la sociedad astronómica real y está disponible en línea. Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla la ciencia y vuelo de Chandra

Credit	X-ray: NASA/CXC/Universidad Católica de Chile/F.Bauer et al.
Release Date	March 30, 2017

Traducción: El Quelonio Volador