Estudiando el estallido de rayos gamma más brillante de la historia

El domingo 9 de octubre de 2022, un pulso de intensa radiación barrió el sistema solar. Se trataba de un estallido de rayos gamma (GRB), el tipo de explosión más potente del universo. El estallido activó los detectores de numerosas naves espaciales. Observatorios de todo el mundo se pusieron a rastrear el cosmos en busca de señales de la fuente. Incluso se recurrió a datos recolectados por la sonda espacial Voyager-1 desde el espacio interestelar. Tras examinar todos estos datos, unos astrónomos han logrado determinar hasta qué punto ese GRB fue excepcional y han hecho progresos para conocer mejor su naturaleza, aunque sobre esto último todavía persiste un misterio.

"GRB 221009A fue probablemente el estallido más brillante en energías de rayos X y rayos gamma ocurrido desde el comienzo de la civilización humana", afirma el astrónomo Eric Burns de la Universidad Estatal de Luisiana en Estados Unidos. Burns dirigió un análisis de unos 7.000 GRBs detectados en su mayoría por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA y el instrumento ruso Konus del observatorio espacial Wind de la NASA. El objetivo del análisis fue aclarar con qué frecuencia pueden producirse sucesos tan brillantes. La respuesta es: una vez cada 10.000 años.

GRB 221009A fue tan brillante que cegó a la mayoría de los instrumentos para rayos gamma en el espacio, lo que significa que no pudieron registrar directamente la intensidad real de la emisión. Unos científicos pudieron reconstruir esta información a partir de los datos del Fermi. A continuación, compararon los resultados con los del equipo ruso que trabaja con los datos de Konus y los de los equipos chinos que analizan las observaciones del detector GECAM-C de su satélite SATech-01 y los instrumentos de su observatorio Insight-HXMT. En conjunto, todo ello demuestra que el estallido de rayos gamma fue 70 veces más brillante que cualquier otro observado hasta ahora.

La señal del GRB 221009A había estado viajando durante unos 1.900 millones de años antes de llegar a la Tierra, lo que lo convierte en uno de los GRBs "largos" más cercanos conocidos. La emisión inicial de los GRBs largos dura más de dos segundos. La mayoría de los GRBs largos se genera más lejos que GRB 221009A.

El telescopio espacial Hubble captó el resplandor remanente infrarrojo del estallido de rayos gamma. Este resplandor remanente y la galaxia donde se originó aparecen dentro del círculo rosado que marca su posición. (Imagen: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (Radboud University). Procesamiento de la imagen: Gladys Kober.)

Los astrónomos creen que estos estallidos de rayos gamma se generan cada vez que nace un agujero negro estelar, al contraerse desenfrenadamente los núcleos de estrellas masivas que se derrumban sobre sí mismas. Al engullir rápidamente la materia circundante, el agujero negro lanza chorros en direcciones opuestas que contienen partículas aceleradas a una velocidad cercana a la de la luz. Estos chorros atraviesan la estrella y ello hace que se emitan rayos X y gamma.

Cuando se capta un GRB de este tipo, los astrónomos suelen encontrar una supernova brillante unas semanas después. Sin embargo, esto no ha sucedido con GRB 221009A. Una posible razón de que no se haya captado la supernova es que el GRB apareció en una parte del cielo que está solo unos pocos grados por encima del plano de nuestra galaxia, una zona donde las espesas nubes de polvo pueden atenuar mucho la luz entrante.

Tal vez, escrutando ese sector del firmamento en la banda infrarroja, en la cual las nubes de polvo son relativamente transparentes, se acabe detectando la huella de la supernova.

O quizá no se capte jamás porque nunca ocurrió... Existe la posibilidad de que la estrella entera se derrumbase sobre sí misma convirtiéndose en un agujero negro directamente, sin dar tiempo a que se generase la explosión de supernova.

Estos y otros resultados de varias investigaciones sobre GRB 221009A hechas por diferentes equipos se han presentado recientemente en un número especial de la revista académica The Astrophysical Journal Letters. (Fuente: NCYT de Amazings)