El Universo siempre nos sorprende: fusión de estrellas deja atónitos a los astrofísicos
Cinco equipos distintos llegaron a la misma conclusión: era un fenómeno nuevo y casi inexplicable.
Por ANDRÉS ALBURQUERQUE / Foto: UNIVERSITY OF WARWICK/MARK GARLICK
En cinco artículos diferentes publicados esta semana en las revistas Nature y Nature Astronomy se describe un estallido de rayos gamma (GRB, siglas en inglés) que escapó de todos los parámetros conocidos y que dejó estupefactos a los físicos y astrónomos.
En palabras simples, ese tipo de estallido figuran entre los fenómenos más brillantes y energéticos del Universo. Es que las explosiones de estrellas o las fusiones de estrellas de neutrones son capaces de desencadenar una cantidad de energía equivalente a la de miles de millones de soles.
Hace décadas, la teoría aceptada era que los GRB son cortos (que duran menos de dos segundos) o largos (de más de 10 segundos), y que los primeros son resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones, mientras que los segundos se deben al colapso y explosión como supernovas de estrellas muy masivas.
Sin embargo, el que es ahora materia de estudio es un GRB largo, pero que tiene todas las características de uno corto.
El 11 de diciembre de 2021 se observó un brillante estallido de rayos gamma, identificado como GRB 211211A que duró alrededor de 50 segundos y que provenía de una galaxia ubicada a 1.100 millones de años luz de la Tierra.
La duración del fenómeno indicaría que se trataba del colapso de una estrella masiva en una supernova, pero esta vez contenía un exceso de luz infrarroja, fue mucho más débil y se desvaneció más rápido de lo que suele hacer una supernova clásica, lo que sugiere que algo diferente estaba sucediendo
En varios de los estudios se demuestra que esa luz infrarroja detectada en el estallido procedía de una kilonova, un raro evento que tiene lugar cuando dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro chocan y se fusionan, produciendo grandes cantidades de elementos pesados como oro y platino.
Es el caso del primero de los artículos, dirigido por Eleonora Troja, de la Universidad de Roma.
En el segundo, un equipo capitaneado por Jillian Ratinejad, de la Universidad de Northwestern, en Illinois, llega a la misma conclusión y sugiere que las curvas de luz observadas en el GRB (que normalmente no se ven en los eventos largos asociados a supernovas), podrían ser indicativos de un evento de fusión.
Según Matt Nicholl, coautor de esta investigación, “este evento produjo alrededor de mil veces la masa de la Tierra en elementos muy pesados. Esto apoya la idea de que estas kilonovas son las principales fábricas de oro del Universo”.
El hallazgo, por lo visto, cambia también el modo en que los astrofísicos pueden buscar el origen de los elementos pesados. Aunque los investigadores han podido estudiar a fondo las “fábricas astronómicas” que producen los elementos más ligeros, como helio, silicio y carbono, la creación “en directo” de grandes cantidades de elementos pesados es algo que se ha observado muy pocas veces.
Bin-Bin Zhang y sus colegas de la universidad china de Nanjing, señalan en tanto, que el estallido en sí, a pesar de mostrar las características de un GRB corto, es demasiado largo para incluirlo en esta categoría, y sugieren la existencia de “un nuevo progenitor” que pueda explicar tanto las emisiones de rayos gamma como la kilonova.
El cuarto estudio, dirigido por Alessio Mei, del Instituto de Ciencias de Gran Sasso, en Italia, informa de que las emisiones de rayos gamma de alta energía del GRB empezaron alrededor de 16 minutos después del GRB y duraron más de cinco horas. Los investigadores proponen que son producidos por los fotones liberados la kilonova.
En el quinto y último estudio, Benjamin Gompertz, de la universidad británica de Birmingham, y sus colegas explican que la radiación de alta energía emitida por GRB 211211A es consistente con un escenario impulsado por una fusión.
