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miércoles, febrero 8, 2023

Extraños rayos gamma apuntan a una nueva manera de destrucción de una estrella

El primer ejemplo fue encontrado por los astrónomos en el día de Navidad de 2010, pero le faltaba una medición de la distancia y así permaneció envuelto en el misterio con dos teorías formuladas por su origen.

Un equipo dirigido por la Universidad de Warwick, en Coventry (Reino Unido) ha identificado un nuevo tipo de explosión cósmica excepcionalmente potente y de larga vida, que ha generado una nueva teoría de que surgen de la agonía violenta de una estrella supergigante. Estas explosiones crean poderosas explosiones de alta energía de rayos gamma, conocidas como estallidos de rayos gamma, pero mientras la mayoría terminan en alrededor de un minuto, este nuevo tipo puede durar varias horas.

   El primer ejemplo fue encontrado por los astrónomos en el día de Navidad de 2010, pero le faltaba una medición de la distancia y así permaneció envuelto en el misterio con dos teorías formuladas por su origen. El primer modelo propuesto se redujo a un asteroide, destrozado por la gravedad de una densa estrella de neutrones en nuestra propia galaxia, mientras la segunda apunta a que se trataba de una supernova en una galaxia de 3.500 millones de años luz de distancia o en lenguaje astronómico, un corrimiento al rojo de 0,33.

   Un nuevo estudio realizado por un equipo de científicos dirigido por el doctor Andrew Levan, de la Universidad de Warwick, encuentró varios ejemplos más de estas explosiones cósmicas inusuales y muestró que la explosión tuvo lugar el día de Navidad en una galaxia mucho más lejos que las dos teorías sugeridas, tal y como plantea la investigación presentada este martes en el Simposio GRB, que se celebra en Nashville, Tennessee (Estados Unidos).

   Utilizando datos del Telescopio Gemini en Hawai, los científicos calcularon que este ultralargo estallido de rayos gamma tenía un corrimiento al rojo de 0,847, lo que le da una ubicación aproximada de la mitad del camino hasta el borde del universo observable, o 7 millones de años luz de distancia. Armado con su ubicación, el equipo, que incluyó a científicos de una colaboración internacional, desarrolló una nueva teoría para explicar cómo ocurrió.

   Estos científicos sugieren que este tipo de explosión se debe a un supergigante, una estrella 20 veces más masiva que el Sol, que evoluciona para convertirse en una de las estrellas más grandes y brillantes en el universo con un radio de hasta 1.000 millones de millas, hasta 1.000 veces mayor que la del sol. Ellos creen que la duración ultralarga del estallido de rayos gamma de Navidad y dos explosiones similares están simplemente por debajo de la magnitud de las supergigantes que estallan en una supernova.

   La mayoría de las estrellas que crean explosiones de rayos gamma se cree que son relativamente pequeñas y densas y la explosión destruye los golpes a través de la estrella en cuestión de segundos. En el caso de estas nuevas ráfagas ultralargas de la explosión lleva mucho más tiempo propagarse a través de la estrella y así el estallido de rayos gamma tiene una duración de tiempo mucho más largo. «Estos eventos son algunas de las más grandes explosiones en la naturaleza, pero sólo estamos empezando a encontralas. En realidad nos muestran que el Universo es un lugar mucho más violento y variado de lo que habíamos imaginado», afirmó Levan.

   En este sentido, explica que anteriormente los científicos han encontrado «un montón de eventos de rayos gamma con duraciones cortas», pero en los dos últimos años han empezado a «ver el cuadro completo». Nial Tanvir, profesor de la Universidad de Leicester, y segundo autor del estudio, añadió: «Creemos que es la alimentación de la explosión de un agujero negro recién formado en el corazón de la estrella».

   «Predecir el comportamiento detallado de la materia que cae en un agujero negro en estas circunstancias resulta ser muy difícil, y desde un punto de vista teórico, no habría, inicialmente, que esperar explosiones en absoluto», señala Tanvir. Pero agrega que lo «sorprendente» es que la naturaleza parece haber encontrado la manera de «hacer estallar un amplio abanico de estrellas de la manera más dramática y violenta».

   El tipo más común de la explosión de rayos gamma se cree que es causada cuando una estrella Wolf-Rayet en la última fase de su evolución se colapsa en un agujero negro en su propio núcleo. La materia se introduce en el agujero negro, pero parte de su energía se escapa y se centra en un chorro de material cuyas explosiones en dos direcciones forman abundantes rayos gamma en el proceso.

   Estos chorros son expulsados de forma extremadamente rápida (cerca de la velocidad de la luz), de lo contrario el material caería en el agujero negro del que no puede escapar, por lo que duran sólo unos pocos segundos. Sin embargo, una explosión de rayos gamma en una estrella más grande del tamaño de una supergigante necesita mayor duración para pasar a través de un depósito más grande de material.

innovaticias.com – ep

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