Una kilonova rica en lantánidos después de una larga explosión de rayos gamma

Área de la Ciencia:

• La astrofísica
• Astronomía de varias longitudes de onda

Sus antecedentes:

• Las kilonovas son eventos astrofísicos transitorios impulsados por la desintegración radiactiva de elementos pesados sintetizados en fusiones de objetos compactos.
• Su comportamiento tardío (semanas a meses) depende de la composición de las eyecciones y los restos de fusión.
• La kilonova asociada con el estallido de rayos gamma 230307A comparte similitudes con AT2017gfo, con espectros en el infrarrojo medio que sugieren la presencia de telurio.

Objetivo del estudio:

• Para llevar a cabo un análisis de múltiples longitudes de onda de la kilonova asociada con el estallido de rayos gamma 230307A.
• Para modelar la evolución de la kilonova hasta dos meses después de la explosión.
• Investigar los procesos físicos que rigen la emisión de kilonova en el tiempo tardío.

Principales métodos:

• Utilizó los datos del Telescopio Espacial James Webb disponibles para el público.
• Incorporó datos de observación del telescopio espacial Hubble.
• Modelado la evolución de la kilonova, incluida la recesión del radio fotosférico y la desintegración de la luminosidad bolométrica.

Principales resultados:

• El radio fotosférico de la kilonova mostró una recesión con el tiempo.
• Se observó una rápida disminución de la luminosidad bolométrica (L_bol t^-2.7±0.4).
• Estas observaciones tardías apoyan la recombinación de refrigeración, rico en lantánidos eyecta.

Conclusiones:

• La evolución tardía de la kilonova desde el estallido de rayos gamma 230307A es consistente con el enfriamiento y la recombinación de material rico en lantánidos.
• Esto proporciona evidencia adicional para el papel de la síntesis de elementos pesados en los eventos de kilonova.
• Las observaciones de múltiples longitudes de onda son cruciales para comprender la física de la kilonova en diferentes escalas de tiempo.