NASA's Fermi Spots 'Fizzled' Burst from Collapsing Star

  • Released Monday, July 26th, 2021
  • Updated Wednesday, May 3rd, 2023 at 1:44PM
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Astronomers combined data from NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope, other space missions, and ground-based observatories to reveal the origin of GRB 200826A, a brief but powerful burst of radiation. It’s the shortest burst known to be powered by a collapsing star – and almost didn’t happen at all.

Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Music: "Inducing Waves" from Universal Production Music

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Complete transcript available.

On Aug. 26, 2020, NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope detected a pulse of high-energy radiation that turned out to be one for the record books – the shortest gamma-ray burst (GRB) caused by the death of a massive star ever seen.

GRBs are the most powerful events in the universe. Astronomers classify them as long or short based on whether the event lasts for more or less than two seconds. They observe long bursts in association with the demise of massive stars, while short bursts have been linked to a different scenario.

Named GRB 200826A, the event is definitely a short-duration GRB, but other properties point to its origin from a collapsing star.

When a star much more massive than the Sun runs out of fuel, its core suddenly collapses and forms a black hole. As matter swirls toward the black hole, some of it escapes in the form of two powerful jets that rush outward at almost the speed of light in opposite directions. Astronomers only detect a GRB when one of these jets happens to point almost directly toward Earth. Each jet drills through the star, producing a pulse of gamma rays – the highest-energy form of light – that can last up to minutes. Following the burst, the disrupted star then rapidly expands as a supernova.

To prove the blast came from a dying star, a team led by Tomás Ahumada, a doctoral student at the University of Maryland, College Park and NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, searched for the GRB’s fading afterglow and the emerging light of the supernova explosion that followed.

GRB 200826A was a sharp blast of high-energy emission about a second long when it was detected by Fermi’s Gamma-ray Burst Monitor. NASA’s Wind and Mars Odyssey missions also saw it, as did ESA's (the European Space Agency’s) INTEGRAL satellite, which enabled astronomers to narrow the burst's location in the sky.

They quickly located the afterglow using the Zwicky Transient Facility (ZTF) at Palomar Observatory. Twenty-eight days after the burst, the team detected the light of a supernova in the burst's host galaxy, proving the blast came from the demise of a massive star. The astronomers describe the GRB as a fizzle, where weak jets lasted just long enough to breach the star's surface before shutting down. If the jets had been any weaker, the burst might not have occurred at all.



El 26 de agosto de 2020, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA detectó un pulso de radiación de alta energía que resultó ser uno para los libros de récords – el brote de rayos gamma más corto causado por la muerte de una estrella masiva jamás visto.

Los brotes de rayos gamma (GRB por sus siglas en inglés) son los eventos más potentes del universo. Los astrónomos los clasifican como largos o cortos en función de si el evento dura más o menos de dos segundos. Los brotes de rayos gamma largos se observan en asociación con la muerte de estrellas masivas, mientras que los estallidos cortos se han relacionado con un escenario diferente.

Nombrado GRB 200826A, el evento es definitivamente un GRB de corta duración, pero otras de sus propiedades apuntan a que su origen es una estrella que colapsó.

Cuando una estrella mucho más masiva que el Sol se queda sin combustible, su núcleo colapsa repentinamente y forma un agujero negro. A medida que la materia cae hacia el agujero negro, parte de ella escapa en forma de dos potentes chorros que se precipitan hacia el exterior casi a la velocidad de la luz en direcciones opuestas. Los astrónomos sólo detectan un GRB cuando uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra. Cada chorro perfora la estrella, produciendo un pulso de rayos gamma – la forma de luz de mayor energía y – que puede durar hasta minutos. Después del estallido, la estrella se expande rápidamente como una supernova.

Para demostrar que la explosión provino de una estrella moribunda, un equipo dirigido por Tomás Ahumada, un estudiante de doctorado en la Universidad de Maryland, College Park y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, buscó el resplandor del GRB y la luz emergente proveniente de la supernova que le siguió.

El GRB 200826A fue una breve explosión de emisión de alta energía que duró aproximadamente un segundo de duración cuando fue detectada por el monitor de ráfagas de rayos gamma de Fermi. Las misiones Wind y Mars Odyssey de la NASA también lo detectaron, al igual que el satélite INTEGRAL de la ESA (la Agencia Espacial Europea), lo que permitió a los astrónomos reducir la ubicación de la explosión en el cielo.

Rápidamente localizaron el resplandor posterior a la explosión utilizando la Zwicky Transient Facility (ZTF) en el Observatorio Palomar. Veintiocho días después de la explosión, el equipo detectó la luz de una supernova en la galaxia anfitriona de la explosión, lo que demuestra que la explosión provino de la muerte de una estrella masiva. Los astrónomos describen este GRB como una fuga de rayos gamma, donde los chorros débiles duraron justo lo suficiente como para romper la superficie de la estrella antes de apagarse. Si el GRB hubiese sido ligeramente mas débil, el estallido podrían no haber ocurrido en absoluto.

Versión en español.

Los astrónomos combinaron datos del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA, otras misiones espaciales y observatorios terrestres para revelar el origen de GRB 200826A, un breve pero poderoso estallido de radiación. Este es el estallido impulsado por una estrella en colapso más corto que se conoce. Y casi no sucedió en absoluto.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Una transcripción completa disponible.

YouTube: NASA en Español.

A dying massive star produces a short-duration gamma-ray burst in this illustration. Emerging near-light-speed jets powered by a newly formed black hole in the collapsing star's center produce the emission. Astronomers only detect a GRB when one of these jets happens to point almost directly toward Earth.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)


Una estrella masiva moribunda produce un brote de rayos gamma de corta duración en esta ilustración. Los chorros emergentes a la velocidad de la luz impulsados por un agujero negro recién formado en el centro de la estrella que colapsa producen la emisión. Los astrónomos solo detectan un brote de rayos gamma cuando uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

Illustration. When a star much more massive than the Sun runs out of fuel, its core suddenly collapses and forms a black hole. As matter swirls toward the black hole, some of it escapes in the form of two powerful jets that rush outward at almost the speed of light in opposite directions. Normally jets from collapsing stars produce gamma rays for many seconds to minutes. Astronomers think the jets from GRB 200826A were weak and shut down quickly, producing a quick burst (magenta) lasting just 0.65 second.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)


Ilustración. Cuando una estrella mucho más masiva que el Sol se queda sin combustible, su núcleo colapsa repentinamente y forma un agujero negro. A medida que la materia cae y gira hacia el agujero negro, parte de ella se escapa en forma de dos poderosos chorros que se precipitan hacia afuera casi a la velocidad de la luz en direcciones opuestas. Normalmente, los chorros de estrellas que colapsan producen rayos gamma durante muchos segundos o minutos. Los astrónomos creen que los chorros de GRB 200826A eran débiles y se apagaron rápidamente, produciendo una ráfaga rápida (magenta) que duró solo 0,65 segundos.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

Illustration. Astronomers detected GRB 200826A because one of its jets happened to point almost directly toward Earth. The blast of radiation took 6.6 billion years – or 48% of the universe’s present age – to reach us.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KBRwyle)


Ilustración. Los astrónomos detectaron GRB 200826A porque uno de sus chorros apuntó casi directamente hacia la Tierra. La explosión de radiación tardó 6.600 millones de años, o el 48% de la edad actual del universo, en llegar hasta nosotros.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Chris Smith (KBRwyle)

GRB 200826A was a sharp blast of high-energy emission detected by Fermi’s Gamma-ray Burst Monitor. The event also was observed by instruments aboard NASA’s Wind mission, Mars Odyssey in orbit around the Red Planet, and the European Space Agency’s INTEGRAL satellite. By taking advantage of the different times the signal reached each detector, astronomers narrowed the burst’s location in the sky to a small patch in the constellation Andromeda.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center


GRB 200826A fue una breve y poderosa explosión de emisión de alta energía detectada por el monitor de ráfagas de rayos gamma de Fermi. El evento también fue observado por instrumentos a bordo de la misión Wind de la NASA, Mars Odyssey en órbita alrededor del Planeta Rojo y el satélite INTEGRAL de la Agencia Espacial Europea. Aprovechando las diferencias en los tiempos en que la señal llegó a cada detector, los astrónomos redujeron la ubicación de la explosión en el cielo a una pequeña región en la constelación de Andrómeda.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Astronomers suspect that most short-duration gamma-ray bursts originate from merging systems containing neutron stars, objects more massive than the Sun but as small as a city. In this illustration, a brief blast of gamma rays (magenta) arises from jets launched when the objects collide.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center


Los astrónomos sospechan que la mayoría de los estallidos de rayos gamma de corta duración se originan en la fusión de sistemas que contienen estrellas de neutrones, objetos más masivos que el Sol pero tan pequeños como una ciudad. En esta ilustración, una breve explosión de rayos gamma (magenta) surge de los chorros lanzados cuando los objetos chocan.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

When a massive star runs out of fuel, its core suddenly collapses and forms a black hole. In some cases, matter swirling into the black hole produces two powerful jets that rush outward at almost the speed of light in opposite directions, as illustrated here. Each jet drills through the star, producing a pulse of gamma rays (magenta) that can last up to minutes. Following the burst, the disrupted star then rapidly expands as a supernova.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center


Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, su núcleo colapsa repentinamente y forma un agujero negro. En algunos casos, la materia que cae hacia el agujero negro produce dos chorros poderosos que se precipitan hacia afuera a casi la velocidad de la luz en direcciones opuestas, como se ilustra aquí. Cada chorro perfora la estrella, produciendo un pulso de rayos gamma (magenta) que puede durar hasta minutos. Después del estallido, la estrella se expande rápidamente como una supernova.

Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Using the Zwicky Transient Facility (ZTF) at Palomar Observatory to scan the sky, astronomers discovered the GRB’s fading afterglow. Out of more than 28,000 ZTF alerts generated on the first night, only one source (center) met all of the search criteria and also appeared within the sky region established by the multiple spacecraft detections.ZTF and T. Ahumada et al., 2021Usando la Zwicky Transient Facility (ZTF) en el Observatorio Palomar para escanear el cielo, los astrónomos descubrieron el desvanecimiento del resplandor posterior a la explosión. De más de 28.000 alertas de ZTF generadas la primera noche, solo una fuente (en el centro) cumplió con todos los criterios de búsqueda y también apareció dentro de la región del cielo establecida por las múltiples detecciones de naves espaciales.ZTF y T. Ahumada et al., 2021

Using the Zwicky Transient Facility (ZTF) at Palomar Observatory to scan the sky, astronomers discovered the GRB’s fading afterglow. Out of more than 28,000 ZTF alerts generated on the first night, only one source (center) met all of the search criteria and also appeared within the sky region established by the multiple spacecraft detections.

ZTF and T. Ahumada et al., 2021


Usando la Zwicky Transient Facility (ZTF) en el Observatorio Palomar para escanear el cielo, los astrónomos descubrieron el desvanecimiento del resplandor posterior a la explosión. De más de 28.000 alertas de ZTF generadas la primera noche, solo una fuente (en el centro) cumplió con todos los criterios de búsqueda y también apareció dentro de la región del cielo establecida por las múltiples detecciones de naves espaciales.

ZTF y T. Ahumada et al., 2021

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