El 15 de marzo de 2024, un observatorio basado en el espacio detectó ráfagas de rayos X de baja energía desde las profundidades del universo antiguo, fluctuando en brillo durante más de 17 minutos antes de desvanecerse. Aproximadamente una hora después, los telescopios terrestres recogieron luz visible de la misma fuente, rastreándola cuando el universo tenía solo unos mil millones de años.
La recién lanzada sonda de Einstein ya está detectando explosiones distantes con el potencial de volar lo que sabemos sobre los primeros años del universo. Usando su telescopio de rayos X de campo ancho, la nave espacial detectó los llamados rayos X suaves o de baja energía, que duraron un período de tiempo inusualmente largo. Estos eventos se conocen como transitorios rápidos de rayos X (FXRT), y la explosión recién manchada ha sido designada EP240315A.
Después de monitorear la explosión en las longitudes de onda de radio durante un período de tres meses, el equipo de astrónomos detrás de la detección confirmó que la producción de energía era consistente con una explosión de rayos gamma que se remonta a cuando el universo era solo el 10 por ciento de su edad actual. Entonces, dada la edad estimada del universo de 13.8 mil millones de años, el estallido ocurrió cuando el universo tenía aproximadamente 1,38 mil millones de años.
“Estos resultados muestran que una fracción sustancial de FXRT puede estar asociada con (ráfagas de rayos gamma) y que los monitores sensibles de rayos X, como Einstein Probe pueden identificarlos en el universo distante”, Roberto Ricci, investigador de la Universidad de la Universidad de Roma Tor Vergata, Italia y uno de los autores detrás del nuevo artículo que detalla el descubrimiento, dijo en un comunicado. “Combinar el poder de las observaciones de rayos X y radio nos entrega una nueva forma de explorar estas antiguas explosiones incluso sin detectar sus rayos gamma”.
EP240315A marca la primera vez que se detectaron radiografías suaves de una antigua explosión que duró una duración tan larga. Observaciones de seguimiento utilizando el telescopio Gemini-North en Hawai y el telescopio muy grande en Chile midió la luz visible desde el mismo lugar que confirmó que la explosión había venido de unos 12.5 mil millones de años luz de distancia.
Las ráfagas de rayos gamma son breves destellos de luz de alta energía y las explosiones más poderosas del universo, típicamente desencadenadas por el colapso de estrellas masivas o la fusión de estrellas de neutrones. También se sabe que esas explosiones emiten grandes cantidades de radiografías. Las radiografías suaves recientemente descubiertas se remontan a GRB 240315C, una explosión de rayos gamma detectada por primera vez por el telescopio de alerta de estallido (BAT) en el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA, con datos adicionales proporcionados por el instrumento Konus a bordo de la espaciadora de viento de la NASA.
Aunque las ráfagas de rayos gamma están asociadas con rayos X, la transitoria de rayos X rápida recién descubierto es una anomalía. Los rayos X generalmente preceden a los rayos gamma en unas pocas decenas de segundos, pero EP240315A se vio más de seis minutos (372 segundos) antes de GRB 240315C. “Un retraso tan largo nunca se ha observado previamente”, dijo Hui Sun, miembro del equipo del Centro de Ciencias de la investigación de Einstein en los Observatorios Astronómicos Nacionales, la Academia de Ciencias de China y el coautor del nuevo estudio, en un comunicado.
El misterio detrás de la larga duración del tiempo entre las radiografías y la explosión de rayos gamma, además de la larga duración de las rayos X, son razones para cuestionar si las explosiones de rayos gamma explotan la forma en que los científicos los creen.
La sonda Einstein, un telescopio de rayos X administrado por la Academia de Ciencias de China, y construyó una colaboración con la Agencia Espacial Europea y el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, lanzado el 9 de enero de 2024. Su telescopio de rayos X de campo amplio toma En la luz de rayos X en tubos cuadrados en una cuadrícula, lo que significa que puede observar 3.600 grados cuadrados (poco menos de una décima parte de la esfera celestial) en un solo disparo.
“Tan pronto como abrimos los ojos de Einstein sondea al cielo, encontró interesantes fenómenos nuevos”, dijo Erik Kuulkers, científico del proyecto Einstein Probe de Esa, en un comunicado. “Eso es bastante bueno y debería significar que hay muchos más interesantes descubrimientos por venir”.
