Astrónomos captan un brevísimo estallido de rayos gamma de una supernova

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Astrónomos captan un brevísimo estallido de rayos gamma de una supernova

Ilustración del núcleo de una estrella masiva colapsada / NASA’S Goddard

Un equipo internacional de astrónomos ha detectado una ráfaga muy breve y poderosa de radiación de alta energía que duró aproximadamente un segundo. El evento estuvo corriendo hacia la Tierra durante casi la mitad de la edad actual del universo. Los detalles se publicaron en Nature Astronomy.

El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA logró detectar, con fecha del 26 de agosto de 2020, un estallido, el cual resultó ser el estallido de rayos gamma (GRB) más corto causado por la muerte de una estrella masiva.

Los GRB son los eventos más poderosos del universo, detectables a través de miles de millones de años luz. Los astrónomos los clasifican como largos o cortos en función de si el evento dura más o menos de dos segundos.

Las ráfagas largas están asociadas con la muerte de estrellas masivas, mientras que las cortas con un escenario diferente. La identificación de este breve evento GRB mostró por primera vez que una estrella moribunda también puede producir breves estallidos.

Los estudios

Llamado GRB 200826, por la fecha en que ocurrió, es el tema de dos artículos. El primero, dirigido por Bin-bin Zhang de la Universidad de Nanjing en China y la Universidad de Nevada en Las Vegas, explora los datos de rayos gamma.

El segundo lo encabezó Tomas Ahumada, un estudiante de doctorado en la Universidad de Maryland, College Park, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Este trabajo describe el resplandor crepuscular de múltiples longitudes de onda del GRB y la luz emergente de la explosión de supernova que siguió.

“El estallido emitió 14 millones de veces la energía liberada por toda la galaxia de la Vía Láctea durante la misma cantidad de tiempo, esto lo convierte en uno de los GRB de corta duración más enérgicos jamás visto”, explicó Ahumada.

La detección

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 gira hacia el agujero negro, parte de ella se escapa en forma de dos poderosos chorros opuestos que viajan casi a la velocidad de la luz. Solo se detecta un GRB cuando uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.

Cada chorro perfora la estrella, produciendo un pulso de rayos gamma, que puede durar hasta minutos. Después del estallido, la ex-estrella se expande rápidamente como una supernova. Los GRB cortos, por otro lado, se forman cuando pares de objetos compactos, como las estrellas de neutrones, giran hacia adentro durante miles de millones de años y chocan.

GRB 200826 fue una fuerte explosión de emisión de alta energía que duró solo 0,65 segundos. Después de viajar a través del universo en expansión, la señal se había extendido hasta aproximadamente un segundo de duración cuando fue detectada por el monitor de ráfagas de rayos gamma de Fermi.

Los investigadores concluyen que las estrellas en colapso que producen GRB cortos deben ser casos marginales cuyos chorros a la velocidad de la luz se tambalean al borde del éxito o el fracaso. Esta es una conclusión consistente con la idea de que la mayoría de las estrellas masivas mueren sin producir chorros ni GRBs.

El descubrimiento ayuda a resolver un viejo enigma. Aunque los GRB largos deben acoplarse a las supernovas, los astrónomos detectan más supernovas que GRB largos. En términos más generales, este resultado demuestra claramente que la duración de una ráfaga por sí sola no indica de manera única su origen.

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