El análisis de una explosión cósmica excepcional socava varias teorías

AFP, publicado el martes 8 de junio de 2021 a las 13:55

El análisis de una explosión cósmica excepcional, que emite rayos de energía colosal después del colapso de una estrella, socava las teorías que describen el fenómeno, según un estudio publicado en Science.

“Normalmente estos eventos se detectan mucho más lejos, pero aquí tuvimos suerte”, resume el astrofísico Fabian Schüssler, de CEA-Irfu, que participó en el estudio GRB 190829A, publicado el 4 de junio. Un nombre un tanto bárbaro para describir un evento de “explosión de rayos gamma” detectado en 2019 a una distancia de “solo” mil millones de años luz, generalmente mucho más lejos.

Esta explosión, un destello brillante de rayos X y gamma, la energía más cargada, es uno de los fenómenos más violentos del Universo. Si dura más de unos pocos segundos, se asocia con el colapso, bajo su propia masa, de una estrella masiva, antes de convertirse en un agujero negro. Antes de morir, la estrella proyecta por cada uno de sus polos un chorro de partículas, que se cargan de energía y aceleran a la velocidad de la luz, en rayos X y rayos gamma.

El equipo internacional que trabaja con datos del telescopio HESS en Namibia, dedicado a detectar fotones de muy alta energía, determinó que estas partículas alcanzaron un récord de 3,3 tera-electronvoltio, un billón de veces la energía de un fotón de luz visible.

Un récord, el más alto hasta la fecha, hecho posible por la “proximidad” de la explosión. Esta distancia inusualmente corta evitó que fotones de muy alta energía, “bolas de luz”, fueran absorbidos en colisiones con otras partículas en su camino hacia la Tierra.

– “Facturas de luz” –

Pero el verdadero descubrimiento de este equipo de más de 200 investigadores que participan en el estudio se encuentra en otra parte. Primero, en la duración del evento, durante el cual se aceleran las partículas expulsadas por la estrella. “Pensamos que esta aceleración de partículas se produjo al comienzo de la explosión, pero de hecho nos dimos cuenta de que está presente mucho tiempo después”, dijo Schüssler a la AFP. Hasta casi tres días en este caso.

Y, sobre todo, las teorías del electromagnetismo predicen que esta producción de rayos X y gamma se realiza con mecanismos de aceleración específicos para cada uno. Con la consecuencia de que esta producción acaba disminuyendo a distintos ritmos. Sin embargo, los investigadores notaron que la emisión de las dos corrientes sigue la misma curva “perfectamente sincronizada” en términos de energía y tiempo. “Y esto no fue predicho por la teoría”, observa el investigador.

Esto “pone en tela de juicio las teorías del electromagnetismo”, que se han aplicado a procesos bien estudiados durante décadas. En este caso “quizás la naturaleza del chorro de partículas que sale de la estrella sea más complicada de lo esperado”, prosigue el científico.

Se necesitarán muchas más observaciones para resolver este acertijo. Lo cual es bueno, ya que el telescopio HESS se agregará en unos años a la red de telescopios Cherenkov (CTA) para detectar las “bolas de luz” de rayos gamma de Canarias y Chile.