La erupción celeste de Navidad

publicado el 11 de diciembre de 2011 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

En la Navidad de 2010 ocurrió una erupción de rayos gama inusualmente poderosa. La localizó el telescopio Swift, puesto en órbita por la NASA en 2004 específicamente para detectar esos brillantes destellos. Lleva una aparato llamado Burst Alert Telescope, que dispara un programa en Los Alamos National Laboratory. Su News Center acaba de publicar los resultados.

Estas erupciones de rayos gama (Gamma-ray Bursts, GRB) se cuentan entre los objetos más brillantes del universo, duran unos pocos segundos y ocurren como una vez al día en muy diversas direcciones del espacio. Son uno de los descubrimientos astronómicos más recientes porque, a pesar de estar casi totalmente formados por radiación de extraordinaria energía, pocos logran penetrar la atmósfera terrestre. Los telescopios en órbita han sido los que más estallidos de ese tipo extraordinario han descubierto. La erupción de Navidad, como se la conoce, es GRB 101225A: la fecha.

El sitio de Berkeley para astrofísica informa que las erupciones de rayos gama son "las más poderosas explosiones de energía en el cosmos desde el Big Bang mismo, y equivalen a que mil planetas Tierra se evaporaran como energía pura en pocos segundos. Recordemos detalles: la energía en longitud de onda perceptible por el ojo humano la llamamos luz. Ondas más separadas entre sí, o luz infrarroja, no las vemos. A todavía mayores longitudes de onda tenemos radio. La más apretada longitud de onda que podemos ver es la luz violeta. Después viene la ultravioleta y otras radiaciones no visibles por el ojo humano, pero dañinas, como sabe todo veraneante que se tira al sol sin bloqueador UV (ultra-violeta). Una de estas radiaciones de onda ultracorta es la gama.

En los años sesenta se detectaron las primeras erupciones celestes en la longitud de onda gama. No había explicación alguna para eso. Se distinguen por su extrema energía y por provenir de cualquier parte del cosmos, al azar. Otro rasgo común es que la energía no escapa en todas direcciones, como ocurre con las explosiones de estrellas que, por ser de aparición súbita llamamos novas, y supernovas a las de mayor brillo. La luz de supernovas se dispersa en ondas esféricas. No así las erupciones gama, que se enfocan en un chorro estrecho o en dos que salen en direcciones opuestas.

Al principio se supuso, con sensatez, que debían producirse dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, pues los cálculos arrojaban una energía tan enorme que no podía haber viajado distancias inter-galácticas. Pero fue un error: ahora sabemos que, con pocas excepciones, vienen de otras galaxias. Eso significa que son de un poder increíble, nada conocido podía generar la cantidad de energía necesaria para llegar de distancias medidas en los miles de millones de años-luz.

Todavía nadie está bien seguro de la fuente, pero allí están las GRB. Nuestra conclusión, dice astro.berkeley, es que surgen al morir estrellas de masa extrema: queman su combustible, pierden su equilibrio y las capas superiores se derrumban sobre el centro. La gravitación es tan enorme que forma un agujero negro, la materia de la estrella cae dentro del agujero pero algo de esta energía se enfoca en dos poderosos chorros que salen de donde estuvieron los polos norte y sur de la estrella: son las erupciones de rayos gama. El resto explota como supernova.

Otros orígenes son posibles, dice astro.berkeley: pueden venir de que dos estrellas de neutrones se aplasten una contra otra. La estrella de neutrones se forma cuando la masa de la estrella que explota no es suficiente para formar un agujero negro: las capas superiores se derrumban contra el núcleo, el apretón funde electrones y protones, se forman neutrones que, por ser neutros, se pueden alinear uno junto a otro sin repulsión alguna y formar la materia más densa del universo.

Un equipo internacional ha terminado de analizar la erupción, notable entre las muy notables erupciones de rayos gama. Los resultados vienen en Nature de la semana pasada. Los firma en primer lugar Christina Thöne del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España, y contribuye Chris Fryer, quien observó la peculiar evolución del estallido, primero en longitud de rayos X, luego en infra-rojos y eso permitía aplicar el modelo de Stan Woosley, de la Universidad de California en Santa Cruz.

Debemos tener un par de estrellas: una de neutrones que orbita muy cerca de otra en sus últimos momentos, cuando su hidrógeno se ha convertido en helio y algo del helio en elementos más pesados, la estrella entra en su fase de gigante gaseosa y envuelve la estrella de neutrones: "La estrella de neutrones ‘espiralea’ hacia el núcleo de la estrella de helio, la fricción de su paso eyecta la envoltura de la estrella de helio (...) La estrella de neutrones se transforma en agujero negro y lanza chorros de rayos gama hacia fuera. El modelo explica este muy inusual GRB.

Maravillas y misterios de la física cuántica, Cal y Arena 2010.

 

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