Els científics només han trobat rajos gamma més antics que la Terra

A l’abril, una gran quantitat de potents raigs gamma que havien viatjat a mig camí de l’univers van arribar al barri de la Terra.

Per alguna miraculosa oportunitat, el telescopi espacial de raigs gamma Fermi de la NASA estava flotant a l’òrbita de la Terra i va aconseguir capturar l’explosió, recollint un munt de dades valuoses d’un rara esdeveniment còsmic.

Un nou estudi il·lustra una nova anàlisi de l'esdeveniment, que podria donar llum sobre el que podria haver semblat l’edat mitjana de l’univers, i també proporcionarà una mica més de comprensió de com es produeixen els raigs gamma còsmics i de com es comporten.

Primer, algunes perspectives:

Aquests raigs gamma particulars, alguns de la llum d’energia més alta que s’observen i des de la distància més allunyada: s’origina realment a partir d’un negre supermasivo al centre de la galàxia “blazar” distante anomenada PKS 1441 + 25. Aquest forat negre particular, supermassiu, comú a tots els blazars, és 70 milions de vegades més massiu que el sol. Els blazars són alguns dels fenòmens celestes més energètics que existeixen a l'univers conegut.

Quan PKS 1441 + 25 va arrencar una flamarada important a l'abril, els astrònoms del telescopi atmosfèric Gamma Imaging Cherenkov, o MAGIC, basats a La Palma a les Illes Canàries, van descobrir l'explosió de raigs gamma de les dades de Fermi.

L’actuació, uhh, MAGIC va fer algunes anàlisis seguides i va determinar que els raigs gamma expulsats per PKS 1441 + 25 eren de nou a 10.000 milions de vegades l'energia de la llum visible, que va ser una sorpresa ja que la galàxia està tan lluny. Els raigs gamma es converteixen en partícules quan xoquen amb una llum de baixa energia, de manera que bàsicament perden el poder més lluny. La llum estel·lar és una mica lleugera la kriptonita dels rajos gamma.

Perquè els raigs gamma ens fessin tan brillants com ho feien, havien d’evitar l’estreta xarxa de fotons que envoltaven immediatament els forats negres, a més de passar per alt la llum de fons extragalàctica o EBL que impregna la resta de l’univers. (L’EBL) és essencialment la col·lecció de poca llum entre totes les estrelles i les galàxies que hagin existit mai.)

Ara, no hi ha cap manera real per als raigs gamma en aquest cas d’evitar l’EBL. I això és bo: els autors de l’estudi van utilitzar mesures per ajudar a calcular una nova comprensió més precisa de la potència de l’EBL. Així doncs, en efecte, els raigs gamma que es van trencar lentament per l’EBL van ser una benedicció.

Però, com van evitar els raigs la xarxa de fotons que envoltaven un forat negre supermasivo? Aquí és on ens presentem a un altre equip d’astrònoms, del sistema de matrius de telescopi per a imatges de radiació molt energètica a Arizona. Van observar algunes mesures estranyes que no es correlacionaven amb la seva hipòtesi inicial que es produïen rajos gamma a les zones més properes al forat negre.

En canvi, l’equip de VERITAS va descobrir que la regió d’emissió d’aquests rajos gamma, a més d’una altra llum a diferents energies, sortia d’una única regió que està a cinc anys llum de distància del forat negre mateix: més gran que la distància entre el sol i l'estrella més propera. Quan la matèria cau en un forat negre, de vegades és expulsada com un poderós raig dels pols del disc que fa girar. Per a PKS 1441 + 25, un d’aquests jets apunta directament a la Terra. (T'ho fa por, veritat?)

Es sospita que aquest jet juga un paper en canviar el punt d’emissió de raigs gamma allunyat del forat negre, permetent-los escapar tant de la força gravitacional de tota la força com de l’efecte, ajudant-los a evitar l’aniquilació a través de la xarxa fotònica.

És una cosa malvada, però el que és més important, les noves dades ajuden a explicar el comportament de les parts més velles de l’univers. Alguna cosa com PKS 1441 + 25 mai no s'ha trobat mai a prop de la Terra, i estudiar la llum que ha recorregut des de distàncies tan àmplies ajuda a pintar una imatge del que va ser l'univers primerenc.

Serà fascinant veure quina altra cosa els astrònoms poden obtenir d’aquestes dades. Ara com ara, anem a saber que hi ha un blazar a distància disparant raigs d’alta energia al nostre planeta.