El resplandor de rayos X de GRB 080916C aparece naranja y amarillo en esta vista que combina imágenes de los telescopios UltraViolet / Optical y de rayos X de Swift. Crédito: NASA / Swift / Stefan Immler
Los investigadores que utilizan el telescopio espacial de rayos gamma Fermi informan de una explosión de rayos gamma que expulsa todo lo que han visto antes. La explosión, registrada el otoño pasado en la constelación de Carina, liberó la energía de 9,000 supernovas.
El colapso de estrellas muy masivas puede producir explosiones violentas, acompañadas de fuertes estallidos de luz de rayos gamma, que son algunos de los eventos más brillantes del universo. Las explosiones típicas de rayos gamma emiten fotones con energías entre 10 kiloelectrones voltios y aproximadamente 1 megaelectrón voltios. Se han visto fotones con energías superiores a los voltios de megaelectrones en algunas ocasiones muy raras, pero no se conocían las distancias a sus fuentes. Un consorcio internacional de investigación informa en la edición de esta semana de la revista. Science Express que el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi ha detectado fotones con energías entre 8 kiloelectrones voltios y 13 gigavoltios voltios provenientes de la explosión de rayos gamma 080916C.
La explosión, designada GRB 080916C, ocurrió justo después de la medianoche GMT del 16 de septiembre (7:13 p.m. del 15 en el este de los EE. UU.). Dos de los instrumentos científicos de Fermi, el Telescopio de área grande y el Monitor de explosión de rayos gamma, registraron simultáneamente el evento. Juntos, los dos instrumentos proporcionan una vista de la emisión de rayos gamma de la explosión de energías que van desde 3.000 a más de 5 mil millones de veces la de la luz visible.
Un equipo dirigido por Jochen Greiner en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania, estableció que la explosión ocurrió a 12,2 mil millones de años luz de distancia utilizando el detector óptico / infrarrojo cercano de explosión de rayos gamma (GROND) en el medidor de 2.2 metros (7.2 pies) telescopio en el Observatorio Europeo Austral en La Silla, Chile.
"Ya fue una explosión emocionante", dice Julie McEnery, científica adjunta del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Pero con la distancia del equipo GROND, pasó de emocionante a extraordinario".
Los astrónomos creen que la mayoría de las explosiones de rayos gamma ocurren cuando las estrellas masivas exóticas se quedan sin combustible nuclear. A medida que el núcleo de una estrella se derrumba en un agujero negro, chorros de material, impulsados por procesos que aún no se comprenden completamente, se disparan hacia afuera a casi la velocidad de la luz. Los chorros atraviesan la estrella que se derrumba y continúan hacia el espacio, donde interactúan con el gas previamente desprendido por la estrella. Esto genera resplandores brillantes que se desvanecen con el tiempo.
La explosión no solo es espectacular, sino también enigmática: un curioso retraso en el tiempo separa sus emisiones de mayor energía de las más bajas. Tal retraso se ha visto claramente en solo una explosión anterior, y los investigadores tienen varias explicaciones de por qué puede existir. Es posible que los retrasos puedan explicarse por la estructura de este entorno, con los rayos gamma de baja y alta energía "provenientes de diferentes partes del chorro o creados a través de un mecanismo diferente", dijo el investigador principal del telescopio de área grande Peter Michelson , profesor de física de la Universidad de Stanford afiliado al Departamento de Energía.
Otra teoría mucho más especulativa sugiere que quizás los retrasos temporales no sean el resultado de nada en el entorno alrededor del agujero negro, sino del largo viaje de los rayos gamma desde el agujero negro hasta nuestros telescopios. Si la idea teorizada de la gravedad cuántica es correcta, entonces, en su menor escala, el espacio no es un medio liso sino una espuma tumultuosa y hirviendo de "espuma cuántica". Los rayos gamma de menor energía (y, por lo tanto, más ligeros) viajarían más rápido a través de esta espuma que los rayos gamma de mayor energía (y, por lo tanto, más pesados). En el transcurso de 12,2 mil millones de años luz, este efecto muy pequeño podría sumar un retraso significativo.
Los resultados de Fermi proporcionan la prueba más sólida hasta la fecha de la velocidad de la consistencia de la luz en estas energías extremas. A medida que Fermi observa más explosiones de rayos gamma, los investigadores pueden buscar retrasos que varíen con respecto a las explosiones. Si el efecto de gravedad cuántica está presente, los retrasos de tiempo deberían variar en relación con la distancia. Si el entorno alrededor del origen del estallido es la causa, el retraso debería permanecer relativamente constante sin importar qué tan lejos ocurriera el estallido.
"Este estallido plantea todo tipo de preguntas", dice Michelson. "En unos pocos años, tendremos una muestra bastante buena de explosiones, y podemos tener algunas respuestas".
Fuente: Eurekalert
