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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Explosión de rayos gamma en un colapso estelar. Hablamos con Tomás Ahumada

Explosión de rayos gamma - Hablando con Científicos podcast - Cienciaes.com

De vez en cuando nos llega desde las profundidades del Cosmos el destello fugaz de un cataclismo de dimensiones inimaginables. La radiación emitida durante el estallido alcanza la Tierra después de viajar durante miles de millones de años y, a pesar del tiempo y la distancia recorridos, aún tienen energía suficiente como para ser detectadas por telescopios espaciales especialmente diseñados para captar las ondas más energéticas del espectro electromagnético: los rayos gamma.

“La detección de los estallidos de rayos gamma tiene una historia divertida”, nos dice Tomás Ahumada, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos. Las primeras detecciones tuvieron lugar en los años 60, cuando los Estados Unidos de América y la extinta Unión Soviética se disputaban en dominio del mundo. Ambas potencias llevaban a cabo una carrera sin freno en el desarrollo de armamento nuclear y, conscientes tal vez del peligro que ello conllevaba, decidieron firmar un acuerdo que limitaba las pruebas nucleares. Para monitorizar el cumplimiento de los acuerdos, Estados Unidos diseñó un conjunto de satélites llamados “VELA” diseñados para detectar el pequeñísimo fogonazo de rayos gamma que se produce en el momento de la explosión nuclear. Para sorpresa de todos, los Vela comenzaron a detectar fogonazos de rayos gamma que no procedían de la Tierra sino del espacio profundo. Así comenzó lo que se denomina “Astronomía de Rayos Gamma”.

Décadas después, a medida que se fueron lanzando nuevos telescopios espaciales especialmente diseñados para captar los estallidos de rayos gamma procedentes del cosmos, el número de detecciones fue aumentando y los científicos observaron que, atendiendo a su duración, podían ser divididos en dos clases. Algunos de ellos son verdaderos fogonazos de radiación que tienen una duración muy corta, inferior 2 segundos, son los conocidos como SGRB (Short Gamma Ray Burst). Otros duran más tiempo, son los llamados LGRB (Large Gamma Ray Burst). Esta clasificación se ha establecido porque se piensa que ambos tipos tienen orígenes diferentes. Los estallidos de corta duración (SGRB) se cree que tienen su origen en la fusión de dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro. Los de larga duración (LGRB), en cambio, tienen su origen en el colapso brusco de una estrella de gran masa cuando agota su combustible nuclear.

Así era hasta ahora, sin embargo, el estudio publicado en Nature Astronomy, liderado por Tomás Ahumada, investigador chileno de la NASA y de la Universidad de Meryland, muestra que esa división no está tan clara como se pensaba. La investigación tiene su origen el 26 de agosto de 2020, a las 4:29:52 UTC, cuando el monitor de ráfagas de rayos gamma instalado en el telescopio espacial Fermi detectó un fogonazo de rayos gamma GRB200826. El estallido fue de corta duración, poco más de un segundo, así que fue calificado como SGRB. Dado que los detectores en Fermi, y los de rayos gamma en general, tan sólo proporcionan una localización aproximada dentro de una región del cielo más o menos amplia, tras la detección es necesaria una profunda investigación para determinar la posición de la fuente con exactitud. Para lograrlo, Fermi y el concierto de instrumentos de le red interplanetaria (IPN) envían señales de alerta a centenares de científicos que se apresuran en escanear la región con telescopios de rayos X, ópticos y radiotelescopios para intentar localizar el resplandor de la fuente origen del fogonazo de rayos gamma. Así fue cómo Tomás Ahumada y su equipo lograron localizar al candidato que cumplía con todas las exigencias, fue identificado como ZTF20abwysqy.

El origen del estallido se encuentra en una galaxia situada a más de 6.800 millones de años luz. Después del aviso del telescopio Fermi, Tomás Ahumada y un nutrido grupo de más de medio centenar de científicos buscaron y localizaron la fuente y fueron estudiando la curva de luz emitida a lo largo de las horas y días siguientes a la explosión. Los resultados revelaron que, a pesar de tratarse de un estallido corto de rayos gamma (SGRB), su origen no es, como cabría de esperar, el choque de dos estrellas de neutrones sino el resultado del colapso gravitacional de una estrella supermasiva.

Os invito a escuchar a Tomás Ahumada, investigador chileno en Department of Astronomy, University of Maryland, y en Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, USA.

Referencias:

Ahumada, T., Singer, L.P., Anand, S. et al. Discovery and confirmation of the shortest gamma-ray burst from a collapsar. Nat Astron (2021).

NASA’s Fermi Spots a Supernova’s ‘Fizzled’ Gamma-ray Burst en español

Astronomers Uncover Briefest Supernova-Powered Gamma-Ray Burst


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