Detectan una explosión de rayos gamma más larga que todas las anteriores conocidas

Los estallidos de rayos gamma (GRBs, por sus siglas en inglés) se encuentran entre las explosiones más poderosas del universo, superadas solamente por el Big Bang. La mayor parte de los estallidos de este tipo que se han observado se ven como simples destellos que se desvanecen en cuestión de segundos o minutos. Pero el 2 de julio de 2025, los astrónomos recibieron una alerta sobre una fuente de GRBs que estaba produciendo estallidos repetidos y que finalmente se prolongó por más de 7 horas. El evento, registrado como GRB 250702B, es la explosión de rayos gamma más larga presenciada por seres humanos.

El estallido fue identificado preliminarmente por el telescopio espacial Fermi de rayos gamma de la NASA, y poco después de localizarse su ubicación en el cielo mediante telescopios espaciales, astrónomos de diversas partes del mundo emprendieron campañas para observar el evento en longitudes de onda distintas a la banda gamma.

Una de las primeras revelaciones sobre este evento fue la ubicación de la fuente de los GRBs, que se encuentra en otra galaxia, gracias a observaciones en infrarrojo realizadas con el conjunto de telescopios VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO).

Como consecuencia de lo anterior, un equipo de astrónomos liderado por Jonathan Carney, estudiante de posgrado en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, Estados Unidos, se propuso captar el resplandor residual del evento, es decir, las emisiones de luz que se desvanecen después del destello extremadamente brillante de rayos gamma inicial. Las propiedades de estas emisiones pueden proporcionar claves sobre el tipo de evento que causó el GRB.

Para comprender de mejor forma la naturaleza de este evento sin precedentes, el equipo utilizó otros telescopios, como por ejemplo el Víctor M. Blanco de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) en Estados Unidos y los telescopios gemelos de 8,1 metros del Observatorio Internacional Gemini. Estos tres telescopios observaron a GRB 250702B desde aproximadamente 15 horas tras la primera detección, hasta cerca de 18 días más.

El Telescopio Blanco está ubicado en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, gestionado por el NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), dependiente de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) en Estados Unidos. Por su parte, el Observatorio Internacional Gemini está formado por el telescopio Gemini Norte, ubicado en Hawái, y el telescopio Gemini Sur, emplazado en Chile. Este último está financiado en parte por la NSF y es gestionado por el NOIRLab.

Carney destacó que “la habilidad de apuntar rápidamente los telescopios Blanco y Gemini con poca anticipación es crucial para registrar eventos transitorios como los estallidos de rayos gamma.

El equipo utilizó diversos instrumentos (cámaras) para su investigación, como por ejemplo el generador de imágenes de campo amplio NEWFIRM, y la Cámara de Energía Oscura de 570 megapíxeles DECam, ambas montadas en el telescopio Blanco, además de los espectrógrafos multiobjetos (GMOS), instalados en los telescopios Gemini Norte y Gemini Sur.

El análisis de las observaciones revelaron que GRB 250702B no podría haber sido detectado en luz visible, en parte a causa del polvo interestelar de nuestra propia Vía Láctea, pero mayormente por el polvo de la galaxia en donde se produjo el GRB. De hecho, Gemini Norte, que proporcionó la única detección cercana a la longitud de onda visible de la galaxia anfitriona del evento, requirió cerca de dos horas de observaciones para capturar la débil señal proveniente del otro lado de la cortina de polvo.

Carney y sus colegas combinaron estos datos con nuevas observaciones tomadas con el Telescopio Keck I en el Observatorio W. M. Keck, así como otros datos de dominio público del VLT, el telescopio espacial Hubble (HST) de NASA, y de otros observatorios de rayos X y radio. Luego, compararon los robustos conjuntos de datos con modelos teóricos que explican el comportamiento de fenómenos astronómicos. Los modelos pueden ser usados para realizar predicciones que pueden ser comprobadas con datos provenientes de observaciones, permitiendo así avanzar en el conocimiento científico de esta clase de fenómeno astrofísico.

El análisis del equipo estableció que la señal inicial de rayos gamma probablemente provino de un estrecho chorro de material a alta velocidad que chocaba con el material circundante, conocido como chorro relativista. El análisis también ayudó a describir el entorno alrededor del GRB y de toda la galaxia anfitriona. Descubrieron que existe una enorme cantidad de polvo rodeando el sitio del estallido, y que la galaxia anfitriona es extremadamente masiva en comparación con la mayoría de las anfitrionas de GRBs. Los datos respaldan una imagen en la que la fuente del GRB reside en un entorno denso y polvoriento, posiblemente en una espesa franja de polvo presente en la galaxia anfitriona a lo largo de la línea de visión entre la Tierra y la fuente del GRB. Estos detalles sobre la fuente del GRB 250702B proporcionan restricciones importantes sobre las características que debe tener el sistema que produjo la explosión inicial de rayos gamma.

Esta ilustración artística, que muestra dos chorros polares de material lanzado a gran velocidad emitidos desde una fuente ubicada en una galaxia muy polvorienta, representa a GRB 250702B, el estallido de rayos gamma más largo que los astrónomos han observado hasta el momento. (Imagen: NOIRLab / NSF / AURA / M. Garlick. CC BY)

De los aproximadamente quince mil GRBs observados desde que se reconoció el fenómeno por primera vez en 1973, solo media docena se acercan a la duración de este GRB. Se cree que el origen de la explosión pudo ser desde el colapso de una estrella supergigante azul, un evento de disrupción de marea (el despedazamiento de una estrella por un objeto ultradenso y de gran masa), o un magnetar recién nacido. Sin embargo, GRB 250702B, no encaja en ninguna de las categorías conocidas.

A partir de los datos obtenidos hasta ahora, los científicos tienen algunas ideas sobre el posible origen del evento: (1) una estrella que, cayendo en un agujero negro, ha sido despojada de su hidrógeno y es casi puro helio; (2) una estrella (o un objeto subestelar de gran masa como una enana marrón o un planeta) desintegrándose durante un encuentro cercano con un objeto estelar compacto como un agujero negro de masa estelar o una estrella de neutrones; (3) una estrella desintegrándose al caer a un agujero negro de masa intermedia (un tipo de agujero negro con una masa que oscila entre cien y cien mil veces la masa de nuestro Sol. Parece lógico suponer que los agujeros negros de esta clase sean abundantes, pero el caso es que hasta el momento han resultado muy difíciles de hallar. Si se tratase de este último escenario, sería la primera vez en la historia que los humanos logramos presenciar un chorro relativista procedente de un agujero negro de masa intermedia en el acto de consumir una estrella.

Para determinar con precisión la causa de GRB 250702B se necesitará realizar más observaciones.

El estudio se titula “Optical/infrared observations of the extraordinary GRB 250702B: a highly obscured afterglow in a massive galaxy consistent with multiple possible progenitors”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal Letters. (Fuente: Association of Universities for Research in Astronomy)