Astrónomos conmocionados por poderosos estallidos de rayos gamma de estrellas de neutrones en colisión

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El universo no siempre coopera. La ciencia ha estado desconcertada por los estallidos de rayos gamma desde que se descubrieron por primera vez en la década de 1960, y justo cuando pensamos que tenemos una base sólida, sucede algo que sacude la sabiduría convencional. Los astrónomos han estado estudiando un estallido de rayos gamma llamado GRB 211211A durante el último año. Con base en la fuerza de la explosión, los científicos esperaban encontrar evidencia de una supernova, pero en cambio identificaron la fuente como la fusión de dos estrellas de neutrones, conocida como kilonova.

Los estallidos de rayos gamma son imposibles de predecir, por lo que una nueva detección suele incitar a los astrónomos a dirigir su telescopio hacia el origen. Eso es lo que sucedió cuando GRB 211211A encendió los detectores en 2021. Investigadores de la NASA, el Laboratorio Nacional de Los Álamos y varias universidades buscaron la fuente del estallido de dos minutos, con la esperanza de encontrar una estrella recientemente explotada. Imagine la sorpresa cuando encontraron una fusión de estrellas de neutrones en su lugar. Este hallazgo ahora ha sido confirmado y publicado por dos equipos independientes.

“Los astrónomos han creído durante mucho tiempo que los estallidos de rayos gamma se dividen en dos categorías: estallidos de larga duración de estrellas en explosión y estallidos de corta duración de la fusión de objetos estelares compactos”, dijo Chris Fryer, investigador del Laboratorio Nacional de Los Álamos. La detección de GRB de larga duración asociados con fusiones de estrellas de neutrones pinta una imagen más compleja de estos eventos estelares transitorios.

Este evento fue detectado simultáneamente por los telescopios Fermi y Swift a finales de 2021. Los astrónomos rastrearon su origen a unos mil millones de años luz de distancia en la constelación de Bootes. Si bien no está cerca de la Tierra, GRB 211211A estuvo mucho más cerca que el estallido de rayos gamma promedio. Su proximidad hacía improbable una supernova y la señal óptica no era la típica de una kilonova. Las estrellas de neutrones que giran en espiral hacia la colisión producen una onda gravitacional característica, pero desafortunadamente el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) no estaba en línea en ese momento para confirmar.

“Era algo que no habíamos visto antes”, dijo la coautora del estudio, Simone DiChiara, astrofísica de Penn State. Los científicos crearon modelos para explicar el evento híbrido y escanearon el resplandor de GRB 211211A. Las kilonovas producen una señal distintiva que es más brillante en el infrarrojo que en la luz visible debido al denso material rico en neutrones expulsado por la colisión. Los equipos usaron esta señal para confirmar la colisión como la causa de GRB 211211A, en lugar de una supernova. Este descubrimiento forzará una reevaluación del mecanismo subyacente de los GRB y puede afectar su estudio.

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