NASAEl Telescopio Espacial Fermi presenta una película a intervalos de 14 años que revela el universo dinámico a través de imágenes de rayos gamma. Él destaca el Vía Láctearesplandor de rayos gamma, erupciones solares y galaxias distantes alimentadas por agujeros negros.

El cosmos cobra vida en una película a intervalos de todo el cielo realizada a partir de 14 años de datos adquiridos por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA. Nuestro Sol, que ocasionalmente se enfoca, traza serenamente un camino a través del cielo contra el telón de fondo de fuentes de alta energía dentro de nuestra galaxia y más allá.

«El brillo constante y brillante de los rayos gamma de la Vía Láctea está marcado por intensas ráfagas de días de duración de chorros de velocidad cercana a la luz impulsados ​​por agujeros negros supermasivos en los núcleos de galaxias distantes», dijo Seth Digel, científico principal del equipo. . en el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC en Menlo Park, California, que creó las imágenes. «Estas dramáticas erupciones, que pueden aparecer en cualquier parte del cielo, ocurrieron hace millones o miles de millones de años, y su luz llega a Fermi mientras observamos».

Desde erupciones solares hasta Agujero negro Jets: El equipo del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA ha producido un recorrido único en lapso de tiempo del cielo dinámico de alta energía. Judy Racusin, científica adjunta del proyecto Fermi, narra la película, que comprime 14 años de observaciones de rayos gamma en 6 minutos. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA y colaboración NASA/DOE/LAT

Los rayos gamma son la forma de luz de mayor energía. La película muestra la intensidad de los rayos gamma con energías superiores a 200 millones de electronvoltios detectados por el Telescopio de Gran Área (LAT) de Fermi entre agosto de 2008 y agosto de 2022. A modo de comparación, la luz visible tiene energías de entre 2 y 3 electronvoltios. Los colores más brillantes marcan la ubicación de fuentes de rayos gamma más intensas.

“Una de las primeras cosas que llama la atención en la película es una fuente que forma un arco constante a lo largo de la pantalla. Este es nuestro Sol, cuyo movimiento aparente refleja el movimiento orbital anual de la Tierra a su alrededor”, dijo la científica adjunta del proyecto Fermi, Judy Racusin, quien narra un recorrido de la película en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Concepción artística del telescopio espacial Fermi de rayos gamma en órbita. Crédito: NASA

La mayor parte del tiempo, LAT detecta débilmente el Sol debido al impacto de partículas aceleradas llamadas rayos cósmicos, núcleos atómicos que viajan cerca de la velocidad de la luz. Cuando chocan con el gas del Sol o incluso con la luz que emite, dan lugar a rayos gamma. A veces, sin embargo, el Sol brilla repentinamente con poderosas erupciones llamadas llamaradas solares, que pueden convertir brevemente a nuestra estrella en una de las fuentes de rayos gamma más brillantes del cielo.

La película muestra el cielo en dos vistas diferentes. La vista rectangular muestra todo el cielo con el centro de nuestra galaxia en el medio. Esto resalta el plano central de la Vía Láctea, que brilla con rayos gamma producidos por los rayos cósmicos que impactan el gas interestelar y la luz de las estrellas. También está plagado de muchas otras fuentes, incluidas estrellas de neutrones y restos de supernovas. Por encima y por debajo de esta banda central, miramos fuera de nuestra galaxia y hacia un universo más amplio, salpicado de fuentes brillantes que cambian rápidamente.

La mayoría de ellas son en realidad galaxias distantes y se ven mejor desde una vista diferente centrada en los polos norte y sur de nuestra galaxia. Cada una de estas galaxias, llamadas blazares, alberga un agujero negro central con una masa de un millón o más de soles.

De alguna manera, los agujeros negros producen chorros de materia extremadamente rápidos, y en el caso de los blazares miramos casi directamente a uno de estos chorros, una visión que aumenta su brillo y variabilidad. «Las variaciones nos dicen que algo ha cambiado en estos aviones», dijo Racusin. “Observamos rutinariamente estas fuentes y alertamos a otros telescopios, en el espacio y en tierra, cuando está sucediendo algo interesante. Tenemos que ser rápidos para detectar estas explosiones antes de que desaparezcan, y cuantas más observaciones podamos recopilar, mejor podremos comprender estos eventos”.

Fermi desempeña un papel clave en la creciente red de misiones que trabajan juntas para capturar estos cambios en el universo a medida que se desarrollan.

Muchas de estas galaxias están extremadamente distantes. Por ejemplo, la luz de un blazar conocido como 4C+21.35 ha estado viajando durante 4.600 millones de años, lo que significa que una erupción que vemos hoy en realidad ocurrió cuando nuestro Sol y nuestro sistema solar apenas comenzaban a formarse. Otros blazares brillantes están dos veces más distantes y juntos proporcionan impresionantes imágenes de la actividad de los agujeros negros a lo largo del tiempo cósmico.

No se ven en cámara rápida muchos de los eventos de corta duración que estudia Fermi, como los estallidos de rayos gamma, las explosiones cósmicas más poderosas. Este es el resultado del procesamiento de datos durante varios días para que las imágenes sean más claras.

El Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi es una asociación de astrofísica y física de partículas gestionada por Goddard. Fermi fue desarrollado en colaboración con el Departamento de Energía de EE. UU., con importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos.