Astrónomos revelan origen de un transitorio X-ray rápido detectado por Einstein Probe

Astrónomos realizaron observaciones multiespectrales de un transitorio X-ray rápido recientemente detectado, designado como EP241107a. Los resultados de esta campaña de observación, publicados el 4 de noviembre en el servidor de preprints arXiv, aportaron nueva información sobre la naturaleza de este transitorio, sugiriendo un origen de estallido de rayos gamma.

En general, los transitorios X-ray rápidos (FXTs) son explosiones en rayos X suaves que duran desde unos pocos cientos de segundos hasta varias horas. Son muy difíciles de detectar debido a que ocurren en lugares y momentos impredecibles, y su actividad es muy breve. Sin embargo, los astrónomos que intentan explicar su origen consideran varios escenarios, como llamaradas estelares, explosiones de supernova y estallidos de rayos gamma (GRBs).

Un transitorio misterioso

EP241107a fue detectado el 7 de noviembre de 2024 con el Telescopio de Rayos X de Campo Amplio (WXT) a bordo del Einstein Probe (EP), un telescopio espacial chino lanzado en enero de 2024. El transitorio tiene una contraparte óptica, que fue identificada en la banda I_c con una magnitud de 17.85.

Dado que la naturaleza y las propiedades de EP241107a siguen siendo inciertas, un equipo de astrónomos liderado por Deepak Eappachen del Instituto Indio de Astrofísica en Bengaluru, India, decidió inspeccionar este transitorio utilizando telescopios terrestres, incluidos el Telescopio GROWTH-India (GIT) y el Telescopio Chandra del Himalaya (HCT).

"Utilizamos nuestras observaciones multiespectrales de la contraparte transitoria, junto con datos disponibles públicamente, combinados con nuestro modelado de resplandores y anfitriones, para derivar restricciones sobre la naturaleza de EP241107a", escribieron los investigadores.

Restricciones a las propiedades de FXT

En primer lugar, las observaciones detectaron una contraparte de radio de EP241107a a 10 GHz y 6 GHz, con densidades de flujo de aproximadamente 232 y 207 ??Jy, respectivamente. Se determinó que el corrimiento al rojo espectroscópico del transitorio es de 0.457.

EP241107a tuvo una luminosidad X-ray de aproximadamente 3.4 quindecillion erg/s (en la banda de 0.5-4 keV) cuando fue detectado con el EP. Por lo tanto, su luminosidad X-ray fue más alta en comparación con las luminosidades X-ray predichas de una típica explosión de supernova (SN SBO).

El estudio encontró que aproximadamente 60 minutos después de la detección, se detectó un resplandor X-ray con una luminosidad de 0.012 quindecillion erg/s en la banda de 0.5–10 keV. Esta contraparte X-ray disminuyó rápidamente.

En cuanto a la galaxia anfitriona de EP241107a, las observaciones encontraron que tiene una masa estelar de aproximadamente dos mil millones de masas solares y su tasa de formación estelar se estimó en un nivel de 0.6 masas solares por año.

Origen de estallido de rayos gamma

Resumiendo los resultados, los astrónomos compararon las observaciones ópticas y de radio de EP241107a y las propiedades de su galaxia anfitriona con otros transitorios extragalácticos. La comparación apunta a un origen de estallido de rayos gamma (GRB) de este transitorio.

"Comparamos las curvas de luz de radio y ópticas de EP241107a con las de otros transitorios y encontramos que EP241107a es consistente con el espacio de parámetros ocupado por los resplandores de GRB", concluyeron los astrónomos.

Sin embargo, los autores del artículo señalaron que la ausencia de emisión de rayos gamma, la geometría de visualización inferida en el eje y la energía derivada del modelado del resplandor sugieren en conjunto que EP241107a es un GRB intrínsecamente tenue.