Detectan la forma más energética de luz en un estallido de rayos gamma

MADRID |

Las explosiones más fuertes del universo producen mucha más radiación energética de la que se creía hasta ahora, según las observaciones de un estallido de rayos gamma (GRBs) que ha alcanzado cerca de 100.000 millones de veces más energía que la luz visible. 

Utilizando telescopios especializados, un equipo de investigadores internacional, con participación española, ha registrado la luz más energética procedente de GRBs y detectado, por primera vez, fotones de muy alta energía, según pública hoy Nature.

Los GRBs son las explosiones más violentas en el Universo desde el Big Bang, en unos segundos liberan una energía comparable a la que emitiría el Sol durante toda su vida y aparecen repentinamente en el cielo, a un ritmo de algo más de uno por semana.

Este fenómeno fue descubierto a finales de los años sesenta, durante la Guerra Fría, por satélites estadounidenses que vigilaban las pruebas nucleares soviéticas, y se cree que su origen está en el colapso de estrellas masivas o en la fusión de estrellas de neutrones en galaxias distantes, explica la web de la Nasa.

La revista publica tres estudios sobre dos GRBs, detectados y analizados por dos equipos, uno en julio de 2018 y otro en enero pasado, aunque este último se produjo en una galaxia más cercana y se pudo hacer un mejor seguimiento. Esta observación aporta nuevos indicios para comprender los procesos físicos que suceden en los GRB, los cuales aún son un misterio, y ha permitido determinar que producen aún más radiación energética de la que se conocía anteriormente.

El pasado 14 de enero se detectó una explosión de rayos gamma bautizada GRB 190114C y que emitía un 50 % más de energía de lo que se había registrado en otros eventos similares, explica el físico del Instituto de Física Altas Energías de la Universidad Autónoma de Barcelona, Òscar Blanch.

"Hasta ahora, -relata- se habían detectado fotones (partículas de luz) de energías más bajas. Esta es la primera vez que se detectan de muy alta energía, lo que está diciendo es que en este tipo de explosiones se producen mecanismos diferentes de los que pensábamos". 

Estos fotones de tan alta energía se creía que se generaban debido "al movimiento de las partículas cargadas dentro de un campo magnético", pero ahora se piensa -dice Blanch- que tiene que existir una "reaceleración" entre las partículas, "como si se empujarán unas a otras y eso les da más energía".

GRB 190114C fue detectada por los satélites Switf y Fermi y en 22 segundos sus coordenadas se distribuyeron en forma de alerta a los astrónomos de todo el mundo. Entre ellos la colaboración MAGIC, en la que participan entre otros el Instituto de Astrofísica de Canarias, que opera dos telescopios de rayos gamma ubicados en el observatorio del Roque de los Muchachos de la isla de La Palma, que apuntaron hacía el lugar indicado.

Gracias su capacidad de rápido movimiento los telescopios empezaron a observar el brote de rayos gamma "solo 50 segundos después de su comienzo", indica en un comunicado la presidenta de la Junta de Colaboración MAGIC, María Victoria Fonseca, de la Universidad Complutense de Madrid.

Un GRB dura entre una fracción y algún centenar de segundos, a lo que le sigue un resplandor (postluminiscencia). En los primeros segundos, los telescopios MAGIC detectaron partículas de luz (fotones) del resplandor que alcanzaron energías de teraelectronvoltios (TeV) un billón de veces más energéticos que la luz visible, lo que supone un récord.

Un estudio comparativo sugiere que GRB 190114C "no fue un evento particularmente único, excepto por su relativa proximidad (a unos 4.500 millones de años luz de la Tierra)", pues la experiencia apunta a que estas ráfagas generalmente ocurren en galaxias muy alejadas de la Vía Láctea.

Gracias a la gran cantidad de datos recabados, los expertos, entre ellos investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía, han aportado una panorámica completa del entorno donde se produjo la explosión. 

"Hemos combinado datos de algunos de los observatorios más potentes del mundo", señala Antonio de Ugarte Postigo, investigador del CSIC, y se ha determinado que la GRB se produjo en la región central de una galaxia que se halla en proceso de interacción con otra algo mayor y muy próxima, un proceso que desencadena intensos brotes de formación estelar.