Un raro estallido celeste admite dos explicaciones distintas sobre su origen

Dos equipos científicos proponen hipótesis completamente diferentes

Ni siquiera coinciden en la distancia a la que se produjo

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Ilustración de la hipótesis de la fusión de una estrella de neutrones y una estrella gigante que originó el estallido de rayos gamma GRB 101225A. / AURORE SIMONNET, NASA E/PO, SONOMA STATE UNIVERSITY

Un estallido de rayos gamma detectado en el cielo el 25 de diciembre del año pasado -bautizado el estallido de Navidad- sorprendió en su momento a los científicos por lo inusualmente prolongado que fue: duró media hora. Además, el resplandor posterior fue diferente a otros destellos. Los astrónomos observaron el fenómeno con varios telescopios y han analizado los datos durante meses. Tan peculiar es el estallido de Navidad que ahora dos equipos independientes de investigadores -uno de ellos liderado especialistas por el Instituto de Astrofísica de Andalucía, IAA- han llegado a conclusiones diferentes sobre el proceso que lo provocó: la fusión de una estrella de neutrones con un astro gigante, para uno, o la colisión de un cuerpo pequeño, como un planeta menor, en una estrella de neutrones, según los otros. Ni siquiera coinciden en la ubicación del fenómeno: para unos podría haberse producido a 5.500 millones de años luz de la Tierra y para otros podría ser local, de nuestra galaxia. Los dos grupos internacionales publican hoy a la vez en la revista Nature sus resultados.

Los estallidos de rayos gamma (GRB, siglas en ingles de gamma ray burst) son breves y muy intensos destellos que se producen contantemente en el cielo. Pero es imposible, por ahora, anticiparse al fenómeno y determinar dónde se producirá uno, así que, para estudiarlos, se han puesto telescopios de vigilancia en órbita. En cuanto captan uno, se activa un sistema de alerta con sus coordenadas para que los astrónomos puedan apuntar hacia ese lugar del universo telescopios de todo tipo y tomar todos los datos posibles, intentando identificar después el objeto celeste que ha generado el destello.

Se conocen estallidos de dos tipos, los largos, que duran desde un par de segundos hasta unos cuantos minutos, y los cortos, de menos de dos segundos. Los largos se originan, probablemente, por el colapso de una estrella masiva (100 veces el Sol) que explota como supernova, generando dos chorros de partículas de alta energía y quedando como remanente un agujero negro. Si uno de esos chorros superenergéticos da la casualidad de estar orientado hacia la Tierra se captará aquí como un potentísimo estallido de rayos gamma, explica el especialista italiano Enrico Costa en un comentario en Nature acerca de las dos hipótesis sobre el estallido de Navidad.

Los estallidos cortos, de menos de dos segundos, se producirían en la fusión de dos densísimas estrellas de neutrones que formarían un agujero negro. También en este caso habría dos chorros emitidos en sentido opuesto. Unos y otros muestran un resplandor posterior en diferentes rangos del espectro electromagnéticos (por eso se observan con telescopios diferentes) que dura semanas a meses.

El GRB 101225A (el estallido de Navidad), que fue detectado por el telescopio espacial Swift (de la NASA), no encaja en ninguno de los dos tipos y los investigadores sugieren que habrá que ampliar la clasificación. Pero, de momento, recurren a fenómenos completamente diferentes para explicar el caso peculiar de hace un año.

Christina Thöne (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC) y sus colegas explican en Nature que el extraño destello, por sus características, debió originarse en un sistema binario formado por una estrella de neutrones (un cuerpo tan denso que puede tener la masa del Sol en un radio de sólo decenas de kilómetros) y una estrella gigante evolucionada. La estrella de neutrones se metió en la atmósfera de su compañera y, tras unas pocas órbitas, acabaron fusionándose en un agujero negro y produciendo dos chorro de materia como los que lanzan los GRB normales, pero calentándose por la envoltura común que habían tenido los dos cuerpos, con una débil explosión de supernova a continuación.

"Esta interacción dio lugar al resplandor posterior, dominado por radiación generada por materia caliente y que fue enfriándose con el tiempo", explican los científicos del IAA en un comunicado. "Unos diez días después del estallido de rayos gamma comenzó a emerger una débil explosión de supernova que alcanzó su máximo tras cuarenta días". Esta hipótesis encaja con el extraño resplandor ulterior térmico del estallido de Navidad, diferente del resplandor normal de los GRB, debido a las partículas eléctricamente cargadas, en campos magnéticos potentes y desplazándose a velocidades superiores al 99% de la velocidad de la luz.

Sin embargo, Sergio Campana (Observatorio Astronómico de Brera, Italia) y sus colegas encuentran una explicación completamente distinta del estallido de Navidad. Ellos consideran que las observaciones se ajustan mejor a un escenario en el que un objeto pequeño, como un cometa o un asteroide y con la mitad de masa del planeta enano Ceres, resulta destruido al acercarse a una estrella de neutrones. En este caso el destello de rayos gamma se produce cuando los fragmento del cuerpo menor caen en el astro superdenso. Esta hipótesis recupera un modelo propuesto en 1973, poco después del descubrimiento de los GRB, señala Costa.

Con la explicación de Thöne, el GRB 101225A estaría a 5.500 millones de años luz, con la de Campana, a solo unos 10.000 años luz.

"Ambas hipótesis son plausibles y explican muchos y complejos datos. Pero al menos una de las dos es incorrecta y no se tiene la prueba definitiva, es decir, la determinación de la distancia de este GRB", resume Costa. Cada uno de los equipos presenta su explicación del fenómeno en su artículo propio en Nature, pero ambos citan escuetamente la hipótesis del otro.

 

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