El cel dels raigs gamma: les cinc grans fonts emissores

Els raigs gamma es troben en un dels dos extrem de l’espectre electromagnètic: l’extrem de la radiació electromagnètica més energètica (50 keV; 1019 Hz) i amb una longitud d’ona més baixa (10-11 m). Quin aspecte tindria per nosaltres el cel si fóssim capaços de veure aquesta radiació gamma? Per respondre aquesta qüestió existeixen instruments de detecció de radiació gamma en diferents observatoris. Però, destacadament, podem fer una ullada a la següent imatge recent que integra dades de l’Observatori Orbital GLAST (recentment, rebatejat Fermi):

 

Es tracta d’una imatge en planisferi, que reprodueix en dues dimensions l’esfera celeste (els colors més vermells responen a àrees emissores de radiació gamma, i els colors més blaus a àrees que n’emeten poca). En aquest cas, com a pla equatorial es tria l’equador galàctic. I amb una bona raó, ja que la major part de l’emissió de radiació gamma que arriba a l’òrbita terrestre procedeix de la nostra pròpia galàxia. El centre galàctic (amb una definició prou àmplia) és el principal emissor. Fora del pla galàctic trobem diferents esquitxos. Alguns d’ells responen a fonts situades en la nostra pròpia galàxia, però d’altres són situats a fora: allò que se’n diu els "nuclis galàctics actius".

A banda del nostre nucli galàctic, hi ha quatre fonts que destaquen en aquesta imatge:

– El blazar 3C 454.3 figura, efectivament, amb molta prominència, en la constel·lació de Pegasos. Però si la imatge s’hagués pres fa un parell o tres d’anys no hi hauria pràcticament figurat. Efectivament, l’erupció d’aquest objecte arrenca l’estiu passat. Es tracta d’una font extragalàctica, situada a 7.100 milions d’anys-llum de nosaltres. Aquesta distància (la meitat de l’horitzó còsmic) ja ens dóna una idea de la descomunal emissió de radiació gamma que produeix. Els blazars serien un tipus especial de quasars o galàxies actives caracteritzades per fortes emissions. A banda de la magnitud de les emissions, també té importància l’orientació del feix emès:

– El pulsar Vela es troba en la nostra galàxia i, relativament a prop, a uns 800 anys-llum. Es tracta d’un pulsar també relativament jove ja que és el resultat d’una supernova que explotà fa 11.000-12.300 anys. Enguany, precisament, es commemoren els 40 anys de la publicació de l’article de Large, Vaughan i Mills que oferien arguments sobre la relació entre el pulsar i el romanent de supernova (). En la imatge de sota tenim l’aspecte d’emissions de raigs X del pulsar Vela:

Geminga és un pulsar i estel de neutrons, també situat en el nostre veïnatge estel·lar, a 552 anys-llum. De les quatre grans fonts de radiació gamma actuals, és l’única que queda en l’hemisferi nord, concretament en la constel·lació dels Bessons. Ja apareix registrada en els catàlegs de començaments dels anys 1970 (Geminga vol dir "Geminis gamma ray source"). Hom creu que Geminga és el resultat d’una supernova que esclatà fa 300.000 anys en una explosió descomunal.

– El pulsar del Cranc és la forma actual de l’estel que esclatà com a supernova l’any 1054, en la constel·lació del Bou. Durant 3 setmanes se la va poder veure llavors a plena llum de dia, i es mantingué visible durant un total de 653 dies. Després d’aquests dies, l’estel es va perdre de vista. Amb l’adveniment del telescopi, hom va poder veure en el mateix lloc una nebulosa (la nebulosa del Cranc), que és la primera que apareix en el famós catàleg de Messier. No obstant el vincle entre la supernova i la nebulosa no es va esbrinar fins el 1968. A diferències dels dos pulsars anteriors, el pulsar del Cranc es troba més enfora, a uns 6.500 anys-llum, però això, com qui diu, és en el nostre mateix "quadrant" galàctic.

Si comparem el primer blazar amb els tres pulsar copsem la força del primer. El blazar es troba situació a una distància 1 milió o 10 milions vegades més allunyat que els tres pulsars, i tot i així és un emissor més potent de radiació gamma. Val a dir, però, que mentre els pulsars són fonts regulars de radiació gamma, el blazar ens és tan lluent perquè es troba en mig d’una flamarada.

Les flamarades en el món de l’astronomia de raigs gamma no són un motiu de simple curiositat. Una flamarada corrent de raigs gamma pot destarotar considerablement milers o milions de sistemes estel·lars a la rodona, per no parlar de les conseqüències d’un blazar que es trobi a tan sols uns pocs milions d’anys-llum de distància. Les explosions de raigs gamma són les radiacions més potents que poden existir en la fase madura d’un univers.

El seguiment d’aquestes explosions forma una mica part d’allò que podríem anomenar "oratge intergalàctic". Vet ací un exemple:

El passat 19 de març de 2008, a les 06.12 UTC (7.12, hora oficial), l’observatori orbital Swift detectà forta explosió de raigs gamma. Paral·lelament, en la banda del visible es registrà un augment per damunt de magnitud 9 durant 60 segons amb un pic de magnitud 5.8. D’acord amb el desplaçament al vermell que mostraven aquestes emissions, hom calcula que la font s’ha situat a 7.500 milions d’anys-llum. Es tractaria, per tant, ni que fos durant uns segons, de l’objecte amb una magnitud electromagnètica absoluta més elevada dels que hagin registrat els astrònoms. Comparativament, ha estat d’una magnitud 2,5 milions vegades superior que la supernova més lluent coneguda. En la imatge de sota tenim l’objecte en qüestió en el moment del pic: a l’esquerra, amb la gammagrafia (esquerra) i la fotografia (dreta) obtinguda per l’observatori Swift.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada