De vez en cuando, el Paraíso noctívago se ilumina con una ataque espectacular que brilla con la luz más energética que nuestro Universo puede producir. Conocidos como estallidos de rayos gamma, pueden liberar en unos pocos segundos lo que nuestro Sol emitirá a lo extenso de su vida.
Ahora los científicos han descubierto una señal nunca antaño clarividencia, enterrada en el espectro de radiación electromagnética emitida por el estallido de rayos gamma más brillante nunca registrado.
Esa señal es una luz de emanación, una región brillante en el espectro de rayos gamma producida por poco que emite luz en ese rango de distancia de onda específico. Y ese poco, según han determinado los científicos, es una destrucción total y absoluta: la aniquilación mutua de pares electrón-positrón, materia y su contraparte antimateria.
Apodado “el BARCO” (sigla de “el más brillante de todos los tiempos”), el estallido se detectó en octubre de 2022. Fue el resultado de la ataque de una destino enorme cuando su núcleo colapsó en un agujero irritado, derramando tantos fotones energéticos que nos resultó difícil tomar medidas precisas.
Pero efectivamente se tomaron medidas, y los científicos supieron desde muy temprano que estaban observando poco peculiar.
“Unos minutos a posteriori de que el BOAT entrara en erupción, el maestro de estallidos de rayos gamma de Fermi registró un pico de energía inusual que llamó nuestra atención”, dice la astrofísica Maria Edvige Ravasio de la Universidad Radboud en los Países Bajos.
“Cuando vi esa señal por primera vez, se me puso la piel de gallinácea. Nuestros prospección posteriores muestran que es la primera bisectriz de emanación de ingreso fiabilidad que se ha gastado en 50 abriles de estudio de los estallidos de rayos gamma”.
Las líneas de emisión, que aparecen como barras iluminadas en el espectro de luz emitida por una fuente, indican que algo está haciendo que la luz de determinadas longitudes de onda brille con más intensidad: una fuente de emisión adicional. De manera similar, las barras más oscuras, conocidas como líneas de absorción, pueden aparecer donde se absorben longitudes de onda de luz.
Las características de emisión y absorción pueden decirnos mucho sobre la química constituyente de varios procesos astrofísicos, desde la metalicidad de las estrellas hasta las moléculas en la composición de las atmósferas planetarias distantes.
Existen diferentes escenarios que pueden producir un estallido de rayos gamma, una explosión de la luz más energética del espectro electromagnético, pero el que produjo el BOAT –denominado oficialmente GRB 221009A– fue el nacimiento de un agujero negro. El material exterior de la estrella fue expulsado violentamente al espacio, mientras que el núcleo colapsó por la gravedad para formar el tipo de objeto más denso del Universo.
Esta ataque estuvo acompañada de chorros o partículas que salieron disparadas con destino a fuera en direcciones opuestas. Esto es lo que vemos en un estallido de rayos gamma, con el chorro orientado en dirección a nuestra bisectriz de visión.
Cuando GRB 221009A explotó por primera vez, el brillo era tan extremo que oscureció cualquier detalle. A lo extenso de 80 segundos, la ataque evolucionó desde una energía máxima de 12 millones de electronvoltios a en torno a de 6 millones de electronvoltios. Tan solo cinco minutos a posteriori, el brillo había disminuido lo suficiente como para que el telescopio de rayos gamma Fermi pudiera discernir una bisectriz de emanación que duró al menos 40 segundos.
Los investigadores creen que un aberración llamado aniquilación fue el responsable del brillo aumentado. Cuando un electrón y su contraparte de antimateria, un positrón, chocan, producen un fotón con una energía de 0,511 millones de electronvoltios.
La emanación observada en el BOAT refleja una energía mucho maduro, pero los investigadores tienen una explicación para ello. La aniquilación se produjo en un chorro que se movía con destino a nosotros a aproximadamente el 99,9 por ciento de la velocidad de la luz. Esto hizo que la energía pareciera mucho maduro de lo que era, una ilusión basada en nuestro ángulo de visión que se puede ver en otros chorros astrofísicos.
“Como estamos observando el chorro, donde la materia se mueve a una velocidad cercana a la de la luz, esta emanación se desplaza mucho con destino a el celeste y es empujada con destino a energías mucho más altas”, explica el astrofísico Gor Oganesyan del Instituto de Ciencias Gran Sasso en Italia.
Aunque parece que GRB 221009A fue un ejemplo extremo de un estallido de rayos gamma, observaciones y prospección posteriores han revelado que, en sinceridad, el BOAT era suficiente natural: su brillo era simplemente el resultado de su orientación y estalló cabal en nuestra dirección.
En sinceridad, se alcahuetería de una buena novedad. Significa que podemos utilizar el BOAT para comprender cómo evolucionan normalmente los estallidos de rayos gamma a lo extenso del tiempo y los procesos que tienen motivo en su interior.
“Posteriormente de décadas de estudiar estas increíbles explosiones cósmicas, todavía no entendemos los detalles de cómo funcionan estos chorros”, dice la astrofísica Elizabeth Hays del Centro de Planeo Espacial Goddard de la NASA.
“Encontrar pistas como esta sobresaliente bisectriz de emanación ayudará a los científicos a investigar este entorno extremo más profundamente”.
Los hallazgos se han publicado en Ciencia.