Un grupo astrónomos con especialistas de varias partes del mundo ha detectado dos estallidos de rayos gamma más potentes que cualquier cosa que se haya visto antes. Las ráfagas de rayos gamma ya son las explosiones más fuertes conocidas en el cosmos, pero estas últimas observaciones sugieren que hemos subestimado significativamente su verdadero potencial.
Tres nuevos artículos publicados hoy en Nature describen dos nuevos estallidos de rayos gamma: GRB 190114C y GRB 180720B. Ambos produjeron los fotones de mayor energía jamás registrados para eventos de este tipo. Las observaciones sin precedentes están arrojando nueva luz, literalmente, sobre estos misteriosos eventos cósmicos y las mecánicas detrás de ellos.
Se cree que los estallidos de rayos gamma se desencadenan cuando gigantescas estrellas colapsan en agujeros negros, ocasionando una supernova. La explosión resultante produce un potente chorro concentrado que dispara material al espacio al 99,99% de la velocidad de la luz. Las partículas que aceleran rápidamente dentro del chorro producen rayos gamma a través de interacciones complejas con campos magnéticos y radiación.
Los rayos gamma resultantes continúan viajando a través del espacio interestelar, y en ocasiones llegan a la Tierra. Cuando entran en contacto con nuestra atmósfera, los rayos gamma desencadenan una cascada de partículas que a su vez genera un fenómeno conocido como luz de Cherenkov, que puede detectarse mediante telescopios especialmente equipados
Las explosiones más fuertes del universo producen mucha más radiación energética de la que se creía hasta ahora, según las observaciones de un estallido de rayos gamma (GRBs) que ha alcanzado cerca de 100,000 millones de veces más energía que la luz visible.
Utilizando telescopios especializados, este equipo de investigadores internacional ha registrado la luz más energética procedente de GRBs y detectado, por primera vez, fotones de muy alta energía,
Los GRBs son las explosiones más violentas en el Universo desde el Big Bang, en unos segundos liberan una energía comparable a la que emitiría el Sol durante toda su vida y aparecen repentinamente en el cielo, a un ritmo de algo más de uno por semana.
Este fenómeno fue descubierto a finales de los años sesenta, durante la Guerra Fría, por satélites estadounidenses que vigilaban las pruebas nucleares soviéticas, y se cree que su origen está en el colapso de estrellas masivas o en la fusión de estrellas de neutrones en galaxias distantes, explica la web de la Nasa.
El pasado 14 de enero se detectó una explosión de rayos gamma bautizada GRB 190114C y que emitía un 50 % más de energía de lo que se había registrado en otros eventos similares, explica el físico del Instituto de Física Altas Energías de la Universidad Autónoma de Barcelona, Òscar Blanch.
«Hasta ahora, -relata- se habían detectado fotones (partículas de luz) de energías más bajas. Esta es la primera vez que se detectan de muy alta energía, lo que está diciendo es que en este tipo de explosiones se producen mecanismos diferentes de los que pensábamos».
Estos fotones de tan alta energía se creía que se generaban debido «al movimiento de las partículas cargadas dentro de un campo magnético», pero ahora se piensa -dice Blanch- que tiene que existir una «reaceleración» entre las partículas, «como si se empujarán unas a otras y eso les da más energía».
GRB 190114C fue detectada por los satélites Switf y Fermi y en 22 segundos sus coordenadas se distribuyeron en forma de alerta a los astrónomos de todo el mundo. Entre ellos la colaboración MAGIC, en la que participan entre otros el Instituto de Astrofísica de Canarias, que opera dos telescopios de rayos gamma ubicados en el observatorio del Roque de los Muchachos de la isla de La Palma, que apuntaron hacía el lugar indicado.
Gracias su capacidad de rápido movimiento los telescopios empezaron a observar el brote de rayos gamma «solo 50 segundos después de su comienzo», indica en un comunicado la presidenta de la Junta de Colaboración MAGIC, María Victoria Fonseca, de la Universidad Complutense de Madrid.
Un GRB dura entre una fracción y algún centenar de segundos, a lo que le sigue un resplandor (postluminiscencia). En los primeros segundos, los telescopios MAGIC detectaron partículas de luz (fotones) del resplandor que alcanzaron energías de teraelectronvoltios (TeV) un billón de veces más energéticos que la luz visible, lo que supone un récord.
Un estudio comparativo sugiere que GRB 190114C «no fue un evento particularmente único, excepto por su relativa proximidad (a unos 4.500 millones de años luz de la Tierra)», pues la experiencia apunta a que estas ráfagas generalmente ocurren en galaxias muy alejadas de la Vía Láctea.
Gracias a la gran cantidad de datos recabados, los expertos, entre ellos investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía, han aportado una panorámica completa del entorno donde se produjo la explosión.
«Hemos combinado datos de algunos de los observatorios más potentes del mundo», señala Antonio de Ugarte Postigo, investigador del CSIC, y se ha determinado que la GRB se produjo en la región central de una galaxia que se halla en proceso de interacción con otra algo mayor y muy próxima, un proceso que desencadena intensos brotes de formación estelar.
