Aclarando el misterioso origen de un estallido potentísimo de rayos gamma

Se ha conseguido identificar como tal un nuevo tipo de explosión cósmica excepcionalmente potente y duradera. El hallazgo sirve de base para la teoría de que tales supernovas especiales surgen de la violenta muerte de estrellas supergigantes.

Estas explosiones crean potentes ráfagas de rayos gamma de alta energía, conocidas como estallidos de rayos gamma, pero aunque la mayoría de las ráfagas duran alrededor de un minuto, las de este nuevo tipo pueden durar varias horas.

El primer ejemplo fue encontrado por los astrónomos el día de Navidad de 2010, pero esa supernova carecía de mediciones lo bastante fiables de distancia, por lo que quedó sumida en el misterio, con dos teorías propuestas para explicar su origen que son mutuamente excluyentes.

El primer modelo propuesto implicaba a un asteroide destrozado por la gravedad de una densa estrella de neutrones en nuestra galaxia. El segundo modelo implicaba a una supernova en una galaxia a 3.500 millones de años-luz de distancia.

Un nuevo estudio realizado por el equipo de Andrew Levan, de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, ha permitido hallar varios ejemplos más de estas explosiones cósmicas inusuales, mostrando además que la explosión del Día de Navidad tuvo lugar en una galaxia situada a una distancia mucho mayor que las estimadas por las dos teorías propuestas.

Utilizando datos del telescopio Gemini en Hawái, los científicos han calculado que esta explosión ultralarga de rayos gamma tuvo que provenir de un sitio ubicado a unos 7.000 millones años-luz de distancia de la Tierra.

Basándose en esta información, el equipo de Levan y Nial Tanvir, de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, ha desarrollado una nueva teoría para explicar lo ocurrido.

 
Recreación artística de clases de estrellas implicadas en la generación de estallidos de rayos gamma. La estrella azul del fondo es la progenitora de una ráfaga de rayos gamma de duración estándar. Esta estrella tiene una masa de diez o más veces la masa del Sol, pero con un tamaño comparable. La estrella en primer plano es la progenitora aparente de una explosión ultralarga de rayos gamma. Tiene una masa de tal vez 20 veces la del Sol pero es hasta mil veces más grande. En ambos casos, el estallido de rayos gamma es producido por un chorro que perfora la estrella, pero en el caso del estallido de duración ultralarga el mayor tamaño de la estrella crea un chorro que dura mucho más tiempo. (Imagen: © Mark A. Garlick, para esta noticia de la Universidad de Warwick)

Los autores del nuevo estudio proponen que este tipo de explosión es causado por una supergigante, una estrella con 20 veces más masa que el Sol, y que evoluciona hasta convertirse en una estrella de la clase más brillante del universo y alcanzar un radio de hasta unos mil millones de kilómetros, o sea cerca de mil veces el del Sol.

Levan y sus colaboradores creen que las explosiones de rayos gamma de muy larga duración, como la del día de Navidad y otras dos explosiones similares, no responden a fenómenos exóticos, sino que son simplemente el fruto del enorme tamaño de las supergigantes que entran en la fase de supernova.





El panel inferior muestra los tres tipos de GRB, los estallidos de duración cortos y largos que han sido conocidos durante muchos años y la población recién descubierta de GRBs ultralargo.
 
Se cree que la mayoría de las estrellas que crean estallidos de rayos gamma son relativamente pequeñas y densas, y la explosión que golpea a la estrella destruye buena parte de ella en cuestión de segundos. En el caso de estos nuevos estallidos de muy larga duración, la explosión tarda más tiempo en propagarse a través de la estrella, por lo que la ráfaga de rayos gamma dura también mucho más.

Información adicional 



Fuentes : Andrew Levan, University of Warwick