Estallidos de rayos gamma de Swift: un paso 3D hacia las candelas estándar

Un estallido típico de rayos gamma largo (de más de 2 s de duración), que muestra el pico de luminosidad, el plateau de luminosidad y el momento en el que finaliza el plateau. La combinación de estos tres parámetros se ha encontrado que es la que mejor funciona como indicador de distancias. Crédito: Dainotti, M. et al.

Un nuevo modo de utilizar las explosiones más potentes del Universo para calibrar su expansión ha sido desarrollado por un equipo de investigadores dirigido por Maria Dainotti de la Universidad de Stanford. El análisis tridimensional de Dainotti muestra que una población específica de estallidos de rayos gamma (GRB, de sus iniciales en inglés) puede ser utilizada para proporcionar una medida independiente de la escala de distancias cósmicas. Dado que los estallidos de rayos gamma son incluso más brillantes que las supernovas, la técnica nueva tiene el potencial de extender la regla cósmica a distancias aún mayores de lo que es posible actualmente.


Los astrónomos se refieren a estas reglas cósmicas como "candelas estándar", objetos con una luminosidad intrínseca conocida. Una vez se conoce la luminosidad absoluta, la distancia a ese objeto puede calcularse en base a la medida de su brillo. Por ejemplo, una bombilla de 100 Watt se verá cuatro veces más débil cuando se halla al doble de distancia.

Aunque las explosiones de supernova son muy brillantes, el rango útil en el que pueden ser utilizadas como candelas estándar se extiende sólo a distancias de unos 11 mil millones de años luz (redshifts de hasta 2.4). En cambio, los GRB pueden estudiarse hasta distancias de 13200 millones de años luz (redshifts hasta de 9.4). Estudiar el Universo muy temprano es crítico para comprender los detalles de la evolución cósmica, es decir, las características de la energía oscura desde la época de la reionización hasta el presente.

Muchos estudios anteriores había intentado emplear diferentes características de la luz emitida por GRB para definir candelas estándar. Sin embargo, incluso aunque todos los GRB fuesen observados de una manera uniforme con, por ejemplo, el satélite Swift de NASA, estas características se observa que cambian mucho, en varios órdenes de magnitud. Durante la última década se han dedicado muchos esfuerzos a encontrar correlaciones entre parámetros característicos que pueden ser medidos utilizando GRB. La idea de Dainotti ha sido utilizar tres parámetros, no sólo dos, para estrechar la correlación y aumentar la utilidad de los GRB como candelas estándar. Esto demostró que reducía la dispersión en particular en el grupo de GRB largos (de más de 2 segundos de duración).http://observatori.uv.es/