La mayor parte de la luz que atraviesa el universo es invisible para el ojo humano. Fuera de las longitudes de onda de rango medio que podemos ver, hay un universo entero que brilla con radiación de alta y baja energía.
Pero los humanos somos pequeños animales inteligentes y hemos logrado construir herramientas que pueden ver la luz que nosotros no podemos ver. Uno de ellos es el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, un observatorio suspendido en la órbita terrestre baja que monitorea el cielo en busca de rayos gamma, la luz de mayor energía en el universo.
Observando constantemente todo el cielo, Fermi monitorea las fuentes de rayos gamma y cómo cambian con el tiempo, proporcionando a los astrónomos un mapa de los diferentes productores de rayos gamma que podemos detectar. Estos datos se compilan en un catálogo que los científicos pueden usar para explorar la producción de radiación gamma.
La animación representa un año de fluctuación de radiación gamma de 1525 fuentes, representada por círculos púrpuras pulsantes, recopilados entre febrero de 2022 y febrero de 2023, y cada cuadro representa tres días de observaciones. Cuanto más grande es el círculo, más brillante es la radiación gamma.
Mientras tanto, el círculo amarillo representa el camino aparente del Sol a través del cielo durante ese período de tiempo.
«Nos inspiramos para armar esta base de datos por astrónomos que estudian galaxias y querían comparar curvas de luz visible y rayos gamma en escalas de tiempo largas». dice el astrofísico Daniel Kosevski Desde el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville.
«Recibimos solicitudes para procesar un objeto a la vez. Ahora la comunidad científica puede acceder a todos los datos analizados para todo el catálogo».
La mayoría de las luces parpadeantes que ves provienen de un tipo de galaxia conocida como blazar. Este es un subconjunto de galaxias cuásares. Un cuásar es una galaxia con un núcleo muy activo, lo que significa que el agujero negro supermasivo arroja material a un ritmo exponencial. Esta materia está tan caliente por la intensa actividad alrededor del agujero negro que se dispara a través del espacio. Los cuásares emiten la luz más brillante del universo.
Algunos de estos cuásares tienen chorros de plasma lanzados desde el núcleo galáctico. Cuando un agujero negro se alimenta, parte del material que lo orbita se desvía y se acelera a lo largo de las líneas del campo magnético fuera del horizonte de sucesos. Cuando llega a los polos, esta materia sale disparada al espacio a altas velocidades, a menudo acercándose a la velocidad de la luz en el vacío.
Un blazar es un cuásar que dirige sus chorros hacia o cerca de la Tierra. Debido a esta orientación, la luz parece más brillante en todo el espectro. Los blazares son fuentes conocidas de radiación gamma, pero su luz fluctúa en escalas de tiempo muy cortas; Sus fluctuaciones pueden ayudar a los astrónomos a estudiar cómo se alimentan estos gigantes.
Además de otros datos, también pueden ayudar a responder preguntas sobre el universo. Por ejemplo, solo recientemente las detecciones de neutrinos realizadas por observatorios como el IceCube en la Antártida se remontan a galaxias estelares.
Los blazares representan más del 90 por ciento de las fuentes de rayos gamma en la nueva incorporación al catálogo de rayos gamma de Fermi. Otros objetos que emiten radiación gamma incluyen un tipo de estrella de neutrones llamada púlsares, los restos triturados de material sobrante de las explosiones de supernovas y sistemas binarios como las estrellas de neutrones binarias.
Y está el brillo de rayos gamma del plano de la Vía Láctea, representado en animación por una tenue banda naranja que atraviesa el centro de la imagen. Allí, un color más brillante representa un resplandor más brillante.
Se espera que las observaciones a largo plazo proporcionen una visión más profunda de algunos de los fenómenos asociados con las fuentes de rayos gamma. Por ejemplo, rastrear los neutrinos hasta un período más brillante de actividad blazar podría ayudar a delimitar los procesos que producen estas misteriosas partículas.
«Obtención de la base de datos histórica de curvas de luz» dice la astrofísica Michela Nigro de la Universidad de Maryland, condado de Baltimore, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, «podría conducir a nuevos mensajes múltiples sobre eventos pasados».
Y obtenemos una pista de cómo podríamos ver el universo si tuviéramos ojos extraterrestres.
El catálogo recién actualizado está disponible gratuitamente en La serie de suplementos de la revista astrofísica.
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