Creado:
24.01.2025 | 18:55
Actualizado:
24.01.2025 | 18:55
Las estrellas masivas viven rápido y mueren con un espectáculo de luz. Pero incluso en un cosmos tan estudiado como el nuestro, todavía hay sorpresas. El 15 de marzo de 2024, una de estas sorpresas brilló desde las profundidades del universo temprano. La sonda Einstein Probe (EP), diseñada para detectar eventos fugaces de rayos X, captó un fenómeno único, etiquetado como EP240315a, que ahora está desafiando las teorías existentes sobre explosiones de rayos gamma.
Este descubrimiento, publicado en Nature Astronomy, no solo demuestra la sensibilidad de la sonda, sino que también plantea preguntas intrigantes sobre el comportamiento de las explosiones cósmicas. Yuan Liu, del Instituto Nacional de Astronomía de la Academia China de Ciencias, quien diseñó el algoritmo de detección, describió este hallazgo como un momento especial: "Fue realmente bueno ver que el algoritmo funcionaba bien para este evento".
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¿Qué detectó exactamente el Einstein Probe?
El fenómeno EP240315a comenzó con una emisión de rayos X blandos, una forma de radiación menos energética que los rayos gamma pero mucho más intensa que la luz visible. Lo que hace especial a este evento es que la sonda detectó los rayos X 372 segundos antes que los rayos gamma asociados, algo nunca antes registrado.
Los rayos gamma, a menudo considerados la firma de explosiones estelares masivas, aparecieron después, detectados por otros instrumentos como el Burst Alert Telescope de la NASA y el Konus en la nave Wind. Según el análisis conjunto, esta discrepancia temporal sugiere que algo inesperado ocurre en las primeras fases de estas explosiones, obligando a los científicos a revisar los modelos actuales.
Sin embargo, lo que más intriga a los investigadores es la duración prolongada de los rayos X. Este fenómeno sugiere que las fases iniciales de estas explosiones pueden ser mucho más complejas de lo que se pensaba, abriendo una puerta a nuevos modelos de estudio en astrofísica.
Visión artística de la sonda Einstein Probe. Fuente: Wikipedia
Un viaje de 12.500 millones de años luz
EP240315a no es solo una anomalía técnica; es también una ventana al universo temprano. Los cálculos indican que esta explosión ocurrió cuando el universo tenía apenas el 10 % de su edad actual, es decir, unos 1.300 millones de años después del Big Bang.
Este dato fue confirmado gracias a mediciones de corrimiento al rojo obtenidas con telescopios en Hawái y Chile. El estudio concluyó que este evento es uno de los más antiguos jamás detectados en rayos X blandos, y su análisis podría proporcionar pistas valiosas sobre cómo evolucionaron las primeras estrellas y galaxias en el cosmos.
Los rayos X blandos, en este caso, no solo ofrecen una visión más detallada de estos eventos antiguos, sino que también plantean la pregunta de cuántos fenómenos similares podrían haber pasado desapercibidos con tecnologías menos sensibles.
Imagen artística de Einstein Probe detectando rayos X. Fuente: OPENVERSE/Einstein Probe Science Center
¿Qué hace única a la sonda Einstein Probe?
La EP es el resultado de una colaboración internacional liderada por la Academia China de Ciencias, junto con la Agencia Espacial Europea y otras instituciones. Fue lanzada en enero de 2024, equipada con instrumentos como el Wide-field X-ray Telescope (WXT) y el Follow-up X-ray Telescope (FXT).
El WXT emplea una innovadora óptica tipo "ojo de langosta" que permite observar áreas vastas del cielo con alta sensibilidad. Esto le permitió captar emisiones débiles que otras misiones podrían haber pasado por alto. Por otra parte, su capacidad para localizar con precisión el origen de los eventos facilita observaciones de seguimiento en múltiples longitudes de onda.
Gracias a estas características, la EP tiene el potencial de redefinir la detección de explosiones cósmicas. Su capacidad para realizar alertas tempranas y coordinar observaciones internacionales la posiciona como una herramienta clave para futuros descubrimientos.
Einstein Probe: De la visión a la realidad
En abril de 2024, un artículo publicado en la plataforma arXiv anticipaba el potencial del Einstein Probe como una herramienta revolucionaria para la detección de transitorios rápidos de rayos X (FXTs) en redshifts altos. Los autores destacaban que misiones como esta podrían abrir una ventana única al universo temprano, incluso llegando a la época de reionización, cuando las primeras estrellas y galaxias comenzaron a transformar el cosmos.
El estudio señalaba que, gracias a su óptica tipo "ojo de langosta" y su sensibilidad a rayos X blandos, el Einstein Probe sería capaz de identificar fenómenos como EP240315a, que hasta entonces solo podían ser detectados parcialmente por misiones como Swift o Chandra. Además, se subrayaba su capacidad para rastrear GRBs y eventos similares con mayor precisión y a distancias extremas.
El reciente descubrimiento de EP240315a, confirmado y analizado con datos del Einstein Probe, valida estas proyecciones. La detección temprana de rayos X blandos antes de los rayos gamma y el análisis detallado de su espectro no solo confirman el valor de esta misión, sino que también plantean nuevas preguntas sobre los mecanismos detrás de las explosiones estelares.
Comparación entre las tasas de evolución y distribución de redshift de GRBs y FXTs, destacando su consistencia. Fuente: Andrew J. Levan et al.
Misterios por resolver
A pesar de los avances, EP240315a plantea preguntas desconcertantes. ¿Por qué hubo un retraso tan largo entre los rayos X y los gamma? ¿Cómo se explica la duración extendida de los rayos X? Estas características atípicas sugieren que los modelos actuales de explosiones de rayos gamma podrían ser incompletos.
Según Hui Sun, investigador del Einstein Probe Science Center, "este retraso nunca se había observado antes". Su equipo propone que las primeras emisiones podrían provenir de procesos como la ruptura inicial de la estrella o emisiones débiles de chorros de gas. Estas hipótesis necesitan ser confirmadas con observaciones futuras.
Más allá de las teorías, los científicos ven este caso como una invitación a replantear su comprensión de los motores centrales de las explosiones cósmicas. Las observaciones prolongadas con la EP podrían arrojar más luz sobre estas dinámicas complejas.
Hacia el futuro
El éxito inicial de la EP apenas marca el comienzo. Los investigadores esperan usar esta tecnología para estudiar más eventos en el universo temprano, aumentando las posibilidades de detectar fenómenos similares incluso a mayores distancias.
Como señaló Erik Kuulkers, científico del proyecto en la ESA, “esto demuestra el potencial del Einstein Probe para descubrir explosiones cósmicas desde el universo temprano. Esto es solo el comienzo, y deberían venir muchos más descubrimientos interesantes”.
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Autor: efernandez
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