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Los telescopios MAGIC captaron un estallido de rayos gamma récord de un agujero negro que existió hace 7 mil millones de años.
Abstract
El cuásar TON 0599 (z=0,7247) es uno de los pocos cuásares de radio de espectro plano detectados en el rango de rayos gamma de muy alta energía (E > 100 GeV). Las observaciones con los telescopios MAGIC del 15 al 29 de diciembre de 2017 revelaron una erupción con un flujo máximo de ~50% de la Nebulosa del Cangrejo por encima de 80 GeV, seguida de un decaimiento. El espectro VHE se conecta suavemente con los datos simultáneos de Fermi-LAT y muestra una caída alrededor de 50 GeV, lo que indica que la zona de emisión se encuentra más allá de la región de líneas anchas. El análisis multi-longitud de onda (óptico, infrarrojo cercano, radio de WEBT, rayos X y óptico/UV de Swift) mostró una fuerte correlación entre bandas. La emisión se modela con un modelo leptónico de una zona, donde el pico de alta energía se forma principalmente por dispersión Compton externa de fotones del toro polvoriento. Esto restringe la ubicación de la fuente de rayos gamma y confirma el papel del entorno en la aceleración de partículas.
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Hace siete mil millones de años, un agujero negro en el centro de una galaxia generó un estallido de rayos gamma, la radiación más energética, de una potencia increíble. Su luz, tras atravesar distancias cósmicas, llegó a los telescopios MAGIC en diciembre de 2017. En el camino, la expansión del Universo estiró sus ondas, haciéndolas más largas. Pero la mayor sorpresa estaba por venir: la radiación no provenía del propio agujero, sino del anillo de polvo que lo rodea.
El mecanismo es como el billar. Las partículas, aceleradas por el agujero casi a la velocidad de la luz, chocan contra las motas de polvo que actúan como blancos. Así nacen los fotones gamma, acumulaciones de energía pura.
Al estudiar el espectro (la descomposición de la luz por energías), los astrónomos confirmaron que el polvo es el blanco. Un solo fotón gamma de estos transporta la energía de una picadura de mosquito, pero comprimida en un volumen menor que un núcleo atómico. Estos estallidos son como ventanas al pasado: muestran cómo los agujeros negros actúan como aceleradores de partículas cuando el Universo tenía la mitad de su edad.
🎯 Un fotón gamma de este cuásar transporta una energía comparable al picotazo de un mosquito, pero concentrada en un volumen menor que el núcleo de un átomo. Si un fotón así impactara a una persona, arrancaría toda una cascada de partículas.
