Ciencias

Los astrónomos pueden ver más de cerca la explosión épica

Impresión artística de un chorro relativista de rayos gamma (GRB) que emerge de una estrella que colapsa y emite fotones de muy alta energía. DESY, Laboratorio de Comunicación Científica

Cuando piensas en los eventos más dramáticos del universo, puedes pensar en estrellas convirtiéndose en supernovas o agujeros negros que chocan y envían ondas a través del espacio-tiempo. Pero las explosiones más poderosas que conocemos son algo más específico que apenas entendemos: Estallidos de rayos gamma. Con una duración de milisegundos a horas, estas explosiones son un millón de billones de veces más brillantes que el sol, lo que significa que distribuir más energía en los pocos segundos que normalmente duran, el sol se agota a lo largo de su vida de 10 mil millones de años.

Se cree que estos eventos ocurren cuando una estrella extremadamente masiva que gira rápidamente implosiona y forma un nuevo agujero negro. Por lo tanto, están relacionados con las supernovas, pero no todas las producen y los investigadores no están seguros de por qué.

Ahora, los científicos del centro de investigación alemán Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) han observado uno de esos estallidos de rayos gamma “en nuestro patio trasero cósmico” y sus observaciones desafían las teorías establecidas sobre cómo ocurren estos eventos épicos.

En agosto de 2019, se detectó un estallido de rayos gamma llamado GRB 190829A a mil millones de años luz de distancia, que está aproximadamente 20 veces más cerca de lo que normalmente se observan estos eventos. El equipo de DESY aprovechó la oportunidad de observar un evento tan relativamente cercano y utilizó un instrumento llamado Sistema Estereoscópico de Alta Energía (HESS) en un observatorio en Namibia para observar más profundamente el resplandor residual de la explosión.

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“De hecho, estábamos sentados en la primera fila cuando ocurrió este estallido de rayos gamma”, explicado el coautor Andrew Taylor de DESY. “Pudimos observar el resplandor residual durante varios días y energías de rayos gamma sin precedentes”.

Estar tan cerca permitió al equipo tomar lecturas muy detalladas de la energía emitida por la explosión masiva. “Podríamos determinar el espectro de GRB 190829A hasta una energía de 3,3 tera-electronvoltios, que es aproximadamente un billón de veces más energético que los fotones de luz visible”, explicó la coautora Edna Ruiz-Velasco del Instituto Max Planck de Física Nuclear en Heidelberg. “Eso es lo excepcional de este estallido de rayos gamma: sucedió en nuestro patio trasero cósmico, donde los fotones de muy alta energía no fueron absorbidos en colisiones con la luz de fondo en su camino a la Tierra, como lo hacen a mayores distancias en el cosmos. “

Y los resultados fueron asombrosos. Las teorías actuales predicen que se verían dos tipos de emisiones en tal evento, provenientes de dos fuentes distintas: rayos X y rayos gamma de alta energía. Pero al observar esta explosión, los investigadores vieron que tanto los rayos X como los rayos gamma se desvanecían en sincronía, lo que sugiere fuertemente que ambos tipos de emisión provenían de la misma fuente.

Esto significa que nuestras suposiciones actuales sobre cómo ocurren estas enormes explosiones pueden estar equivocadas. Pero los investigadores tienen la esperanza de que podamos detectar más explosiones utilizando instrumentos como el conjunto de telescopios Cherenkov, que ayudará a explicar cómo se desarrollan estos eventos que sacuden el universo.

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Los resultados se publican en la revista. Ciencias.

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Prudencia Febo

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