Observaciones rápidas y NuSTAR de GW170817: Detección de una kilonova azul

Área de la Ciencia:

• Astrofísica de múltiples mensajeros
• Astronomía de las ondas gravitacionales
• Fusiones de objetos compactos

Sus antecedentes:

• El advenimiento de la astronomía de ondas gravitacionales (GW) con la detección de fusión de agujeros negros en 2015.
• La necesidad de contrapartes electromagnéticas (EM) para una comprensión completa de las fusiones de objetos compactos.

Objetivo del estudio:

• Informar sobre las observaciones de rayos ultravioleta (UV) y rayos X de la contraparte EM de la fusión de estrellas de neutrones binarias GW170817.
• Caracterizar las propiedades del flujo de salida y determinar el ángulo de visión del evento de fusión.

Principales métodos:

• Utilizó Swift y el Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) para observaciones de rayos UV y X.
• Analizó la curva de luz y las propiedades espectrales de la contraparte EM observada.
• Limitar el ángulo de visión basado en las emisiones observadas y los modelos teóricos.

Principales resultados:

• Se detectó una emisión UV brillante y de desvanecimiento rápido consistente con un flujo de salida de alta masa (≈0,03 masas solares).
• El flujo de salida exhibió una fracción de electrones moderada (Y_e ≈ 0.27).
• Las observaciones de rayos X proporcionaron límites que, combinados con datos UV, favorecieron un ángulo de visión del observador de ≈30° desde el eje orbital.

Conclusiones:

• La emisión UV observada y el ángulo de visión favorecido sugieren un flujo de salida que evita la oscurecimiento por elementos pesados y la visualización directa de un resplandor de ráfaga de rayos gamma.
• Estos hallazgos contribuyen a una imagen más completa de la física de fusión de estrellas de neutrones binarias y sus contrapartes electromagnéticas.
• El estudio destaca la sinergia entre las observaciones de GW y EM para desentrañar la complejidad de los eventos cósmicos.