Investigadores del Observatorio de la Montaña Púrpura y el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica han desarrollado un nuevo método para medir fuentes ultravioleta utilizando el satélite Swift/UVOT y han identificado GRB 220101A como la llamarada ultravioleta/óptica más brillante jamás observada. Este descubrimiento indica un proceso astrofísico único y desafía la comprensión previa de los estallidos ultravioleta/ópticos. (Concepto artístico de un estallido de rayos gamma).
Científicos del Observatorio de la Montaña Púrpura (PMO) de la Academia China de Ciencias y del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica han presentado un nuevo método para medir fuentes moderadamente saturadas al telescopio óptico ultravioleta a bordo del satélite Swift (Swift/UVOT). Además, han identificado a GRB 220101A como las llamaradas ópticas y ultravioleta más activas jamás descubiertas.
Los resultados fueron publicados recientemente en la revista astronomía de la naturaleza.
Los estallidos de rayos gamma (GRB) son las explosiones más violentas del universo. Su radiación instantánea cae principalmente en el rango suave de los rayos gamma y dura poco tiempo (es decir, desde milisegundos hasta horas como máximo). A la emisión inmediata le sigue la emisión de rayos X, óptica y de radio, que dura semanas o incluso años.
La emisión óptica instantánea de GRB 080319B estableció un récord de brillo cósmico para la emisión ultravioleta/óptica en 2008. Era tan brillante que un observador en un lugar oscuro podía verlo a simple vista. La radiación de la llamarada óptica de GRB 080319B sigue la curva de la luz de rayos gamma y, por tanto, la actividad motora central. Pero ahora, GRB 220101A ha batido el récord anterior.
El día de Año Nuevo de 2022, el satélite SWIFT detectó una nueva explosión, GRB 220101A. El corrimiento al rojo de GRB 220101A se midió en 4,618. Con un corrimiento al rojo tan alto, los fotones ópticos observados estaban en el rango ultravioleta y sufrieron una absorción muy grave. Como resultado, el flujo de radiación interna fue aproximadamente 100 veces mayor que el valor observado. Sólo 79 segundos después de la explosión, Swift/UVOT realizó una observación rápida de 150 segundos en modo de evento de banda blanca.
Luego, los investigadores realizaron un análisis óptico de alta resolución que reveló una rápida evolución del flujo. En particular, en la hora punta, el telescopio UVOT ya estaba moderadamente saturado.
«Propusimos un método de procesamiento de datos UV, basado en la función de dispersión de puntos del telescopio, y confirmamos que efectivamente proporciona mediciones de flujo confiables», dijo el profesor Fan Yizhong de PMO, autor correspondiente del estudio. Después de las correcciones apropiadas de distancia y absorción, la magnitud absoluta de la emisión ultravioleta/óptica de GRB 220101A alcanza -39,4, lo que la convierte en la única fuente hasta ahora con una magnitud absoluta más brillante que -39.
«También es la primera vez que detectamos una llamarada óptica/ultravioleta muy activa utilizando un telescopio espacial», añadió el profesor Fan.
GRB 220101A es casi 400 mil billones de veces más brillante que el Sol, rompiendo un récord de 14 años que ostentaba GRB 080319B. También propone un nuevo proceso astrofísico, que explica la diversidad de los orígenes físicos de los estallidos de luz ultravioleta.
Se espera que el satélite chino-francés de observación de objetos variables en el espacio (SVOM), cuyo lanzamiento está previsto para principios de 2024, sea capaz de detectar llamaradas ultravioleta/ópticas altamente activas con corrimientos al rojo más altos.
Referencia: “Una fotoluminiscencia ultravioleta con una magnitud AB absoluta de -39,4 detectada en GRB 220101A” por Zhi-Ping Jin, Hao Zhou, Yun Wang, Jin-Jun Geng, Stefano Covino, Xue-Feng Wu, Xiang Li, Yi-Zhong Fan, Da-Ming Wei y Jian-Yan Wei, 26 de junio de 2023. astronomía de la naturaleza.
doi: 10.1038/s41550-023-02005-s
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