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| Impresión artística de dos estrellas produciendo ráfagas de rayos gamma. La estrella azul en el fondo es progenitora de una ráfaga de duración estándar. La estrella en primer plano es la progenitora sugerida de una ráfaga de rayos gamma de larga duración. Tiene 20 veces la masa del Sol pero es mil veces más grande. (Crédito:Mark A. Garlick, usada con permiso de la Universidad de Warwick.) |
Un equipo encabezado por la Universidad de Warwick ha identificado una nueva clase de explosión cósmica excepcionalmente poderosa y de larga duración, dando pie a la teoría de que se originó de la violenta agonía de una estrella supergigante.
Estas explosiones crean poderosos estallidos de rayos gamma de alta energía, conocidos como ráfagas de rayos gamma, pero mientras que la mayoría termina en alrededor de un minuto, esta nueva clase puede durar varias horas.
El primer ejemplo fue encontrado por los astrónomos el día de navidad de 2010, pero faltaron mediciones de distancia por lo que permaneció envuelto en el misterio con dos teorías rivales propuestas para su origen.
El primer modelo sugirió que solamente se trató de un asteroide, despedazado por la gravedad de una densa estrella de neutrones en nuestra propia galaxia, el segundo modelo indicó que se trató de una supernova en una galaxia a 3.500 millones de años luz de distancia, o en el lenguaje más común de los astrónomos, un corrimiento al rojo de 0,33.
Un nuevo estudio realizado por científicos encabezados por el doctor Andrew Levan de la Universidad de Warwick, ha encontrado varios ejemplos de estas inusuales explosiones cósmicas y muestra que el estallido del día de navidad se originó en una galaxia mucho más lejana que las sugeridas por las dos teorías.
Esta investigación fue presentada en el Simposio GRB 2013 en Nashville, Tennessee, el 16 de abril.
Utilizando datos del Telescopio Gemini en Hawái, los científicos calcularon que esta ráfaga ultra larga de rayos gamma tuvo un corrimiento al rojo de 0,847. Esto indica una ubicación aproximada a la mitad del camino del universo observable, o 7 mil millones de años luz de distancia.
Con el conocimiento de la ubicación, el equipo del doctor Levan, el cual incluyó una colaboración internacional de científicos, ha desarrollado una nueva teoría que explica cómo ocurrió.
Sugieren que esta clase de ráfaga es provocada por una supergigante, una estrella con 20 veces la masa del Sol, la cual se desarrolló para convertirse en una de las estrellas más grandes y brillantes en el Universo con un radio hasta mil veces mayor que el del Sol.
Los científicos creen que la duración ultralarga de la ráfaga de rayos gamma del día de Navidad y otras dos explosiones similares, se deben meramente al tamaño de las supergigantes que al estallar se convierten en supernovas.
Se piensa que la mayoría de las estrellas que crean ráfagas de rayos gamma son relativamente pequeñas y densas y la explosión que las destruye perfora a la estrella en cuestión de segundos. En el caso de estas nuevas ráfagas ultralargas, la explosión tarda más tiempo en propagarse a través de la estrella, por lo que la ráfaga de rayos gamma dura mucho más tiempo.
El doctor Levan dijo: “Estos eventos se encuentran entre las explosiones más grandes en la naturaleza y apenas hemos comenzado a encontrarlas. Nos demuestra que en realidad el Universo es un lugar mucho más violento y diverso de lo que imaginábamos. Previamente hemos encontrado muchos eventos de rayos gamma con duraciones cortas, pero en los dos últimos años hemos comenzado a observar el panorama completo.”
Nial Tanvir, un profesor de la Universidad de Leicester y segundo autor del estudio añade: “Creemos que un agujero negro recientemente formado en el corazón de la estrella está alimentando la explosión. Predecir el comportamiento detallado de la materia cayendo dentro de un agujero negro en estas circunstancias resulta ser muy complicado y desde un punto de vista teorético ni siquiera esperábamos explosiones. Lo sorprendente es que la naturaleza parece haber encontrado formas de hacer estallar a un amplio número de estrellas en la forma más dramática y violenta.”
Se piensa que las ráfagas de rayos gamma más comunes son causadas cuando una estrella Wolf-Rayet, en la fase final de su evolución, colapsa originando un agujero negro en su propio núcleo.
La materia es arrastrada hacia el agujero negro, pero una porción de su energía se escapa y se concentra en un chorro de material que estalla en dos direcciones formando abundantes rayos gamma durante el proceso.
Estos chorros son expulsados extremadamente rápido (cercano a la velocidad de la luz), de otra forma el material se precipitaría hacia el agujero negro del cual no puede escapar. Por esta razón sólo duran pocos segundos.
Sin embargo, una ráfaga de rayos gamma en estrellas más grandes, del tamaño de una supergigante, se necesita alimentar de una reserva mayor de material, de ahí que dure más tiempo.
Fuente: http://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/grb
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