Los científicos pueden volver a la mesa de dibujo. Porque, al parecer, aún no comprendemos del todo cómo ven la luz los estallidos de rayos gamma de larga duración.
Los estallidos de rayos gamma son los fenómenos de mayor energía del universo. En realidad, no son más que violentos estallidos de rayos gamma de alta energía que duran desde unos milisegundos hasta unos minutos. Durante mucho tiempo, los astrónomos han supuesto que los estallidos de rayos gamma tienen dos “tipos”: los GRB cortos y los GRB largos, ambos con orígenes diferentes. O… ¿Es demasiado corto? En los últimos años, los investigadores han observado en varias ocasiones estallidos de rayos gamma que se habían originado de una forma distinta a la esperada. Y ahora nos llega un
Origen del destello gamma
Durante casi dos décadas, los astrofísicos han creído que los GRB cortos son el resultado de fusiones de estrellas de neutrones. La colisión de estrellas de neutrones puede producir una kilonova, una explosión en la que se expulsan elementos pesados como el oro. Los GBR largos se producirían exclusivamente por el colapso de estrellas masivas, creando una supernova.
En un nuevo estudio, los investigadores han estudiado las secuelas de una explosión de rayos gamma captada por el Observatorio Neil Gehrels Swift el 19 de octubre de 2019. Lo hicieron con el telescopio Gemini Sur en Chile, el Telescopio Óptico Nórdico en la isla canaria de La Palma y el telescopio espacial Hubble. El resultado es un descubrimiento sorprendente.
En efecto, el largo estallido de rayos gamma parece proceder del centro de una antigua galaxia. Y eso es muy extraño. Como ya se ha dicho, los GRB largos suelen proceder del colapso de estrellas masivas. Y que eso sea exactamente lo que falta en el centro de las galaxias antiguas. Las estrellas pesadas son, de hecho, algo típico de las galaxias jóvenes.
Tres caminos en la emisión de rayos gamma
La nueva observación pone patas arriba nuestra comprensión de cuánto tiempo ven la luz los estallidos de rayos gamma. Y no es la primera vez. El año pasado, por ejemplo, los investigadores descubrieron otro GRB largo causado por la fusión de estrellas de neutrones. En aquel caso, dos grandes estrellas que llevaban toda la vida orbitando una alrededor de la otra se convirtieron al final en estrellas de neutrones y colisionaron, dando lugar a una kilonova. Y eso que se suponía que solo los GRB cortos podían estar asociados a kilonovas. Esa teoría podría ir directamente al cubo de la basura. Y ahora, en 2023, parece que los GRB largos pueden formarse de una tercera manera.
Los investigadores descartan que el largo GRB sea el resultado del colapso de una estrella masiva (como se pensaba tradicionalmente). Esto se debe a que las supernovas normalmente emiten una luz brillante, que los astrónomos no observaron.
En su lugar, el equipo sospecha que el largo GRB detectado en el centro de la antigua galaxia fue causado por la fusión de dos estrellas de neutrones separadas. Así que en este caso (al contrario que en el estudio del año pasado) no se trata de estrellas de neutrones que llevaban mucho tiempo dando vueltas una alrededor de la otra, sino de dos estrellas separadas que chocaron de repente. “Creemos que las estrellas de neutrones fueron empujadas la una hacia la otra por la gravedad de muchas estrellas circundantes en el centro de la galaxia”, explica el investigador principal, Andrew Levan, afiliado a la Universidad de Warwick.
Apiñamiento de estrellas y objetos
No se trata en absoluto de una teoría descabellada. Al fin y al cabo, el centro de las galaxias es un lugar muy concurrido. Cientos de miles de estrellas normales, enanas blancas, estrellas de neutrones, agujeros negros y nubes de polvo rodean un agujero supermasivo. En total, hay más de 10 millones de estrellas y objetos apiñados a unos cuatro años luz de distancia. “Es un área comparable a la distancia entre nuestro sol y la estrella más próxima”, explica Levan. “Así que la probabilidad de una colisión en el centro de una galaxia es mucho mayor que en nuestro propio patio trasero cósmico”.
Por el momento no está del todo claro si se trata realmente de dos estrellas de neutrones en colisión. Por ello, los investigadores aún se reservan algo. El largo GRB en el centro de la antigua galaxia, por ejemplo, también podría haber sido creado por otros objetos en colisión, como agujeros negros o enanas blancas. En el futuro, el equipo espera observar más GRB largos que actúen simultáneamente con ondas gravitacionales. Eso les permitiría hacer afirmaciones más definitivas sobre el origen de la radiación.