¡Rompe récords! Los astrónomos detectan una poderosa explosión cósmica que duró 27 días

Los astrónomos han detectado una notable explosión de rayos gamma (GRB), que es un verdadero Hulk increíble en comparación con otras explosiones cósmicas del mismo tipo.

Lo que hace que este GRB sea tan especial es el hecho de que el motor central que lo impulsa permaneció activo durante unos 27 días, emitiendo rayos X después de la explosión inicial. Eso es 20 días más que el GRB anterior más largo registrado.

Esta explosión récord, denominada GRB 220706A y detectada el 6 de julio de 2022, es aún más emocionante porque los científicos no saben cuál es en realidad el motor central que la impulsa.

“En pocas palabras, GRB 220706A es una llamarada de rayos X extremadamente tardía. La llamarada de rayos X es común después de los GRB, pero anteriormente siempre se producía dentro de los primeros días después de que detectamos la explosión”, dijo a Space.com el miembro del equipo de estudio Benjamin Gompertz, de la Universidad de Birmingham en Inglaterra.

“El hecho de que veamos una inflamación alrededor de los 27 días en el marco de reposo del GRB nos dice que hay un proceso activo en curso, y eso no tiene precedentes en la población conocida”, añadió Gompertz. “El récord anterior de quema retrasada fue de unos seis días después del GRB”.

te puede gustar

¿Qué creó el Increíble Hulk de estallidos de rayos gamma?

Los GRB son algunas de las explosiones más poderosas del cosmos. Se les ha relacionado con el colapso de una estrella masiva, que también desencadena una supernova y crea un agujero negro. Esto da como resultado un GRB de larga duración, mientras que se cree que los GRB de corta duración se activan cuando dos remanentes estelares llamados estrellas de neutrones chocan.

GRB 220706A es un ejemplo de un GRB ultralargo, una rara explosión cósmica de rayos gamma en la que el motor que impulsa el GRB permanece activo durante más tiempo. Son increíblemente raros y su causa aún se desconoce.

“No sabemos cuál es el motor central que impulsa este estallido, y eso es lo que hace que este sea un evento tan convincente”, dijo Gompertz. “El hecho de que veamos una supernova nos dice que una estrella ha colapsado, que es la fuente de energía estándar para los GRB, pero no explica inmediatamente la erupción extremadamente tardía o la supernova inusualmente brillante. Podemos interpretar eso a través de eventos anteriores hasta cierto punto”.

Gompertz añadió que otro GRB ultralargo detectado en 2011, GRB 111209A, estaba asociado con una supernova inusualmente brillante (SN2011k) que tenía evidencia clara de un motor central. El equipo detrás de esa investigación determinó que GRB 111209A está impulsado por un magnetar, una estrella de neutrones con un campo magnético particularmente poderoso. En este caso, el campo magnético gira aproximadamente 1.000 veces por segundo.

“Nuestra supernova se parece mucho a ésta, por lo que podría haber un magnetar aquí. Esto se relaciona muy bien con las supernovas superluminosas, que también se cree que son impulsadas por magnetares”, dijo Gompertz. “Otra posibilidad podría ser que el chorro GRB y la supernova estén colisionando con capas de material denso que fueron expulsadas hacia el final de la vida de la estrella madre, cuando se volvió inestable y comenzó a expulsar sus capas externas. Este tipo de evento también se observa en la población de supernovas superluminosas”.

Qué leer a continuación

El equipo no está muy seguro de en qué se diferencia el motor central de este GRB ultralargo del de otros y por qué eso resultó en 27 días de quema.

“Una posibilidad es que sea una estrella mucho más grande de lo que normalmente vemos produciendo GRB”, dijo Gompertz. “Una estrella más grande tardaría más en caer sobre sí misma y, por lo tanto, proporcionaría una fuente de energía de mayor duración para impulsar el chorro”.

Las fuentes de GRB pueden ser miembros de una población estelar de estrellas masivas y compactas llamadas estrellas Wolf-Rayet. Son 10 veces más anchos que el Sol y con alrededor de 10 veces la masa de nuestra estrella. Sin embargo, ni siquiera el colapso de una estrella así puede explicar GRB 220706A.

“Para alimentar GRB 220706A, estimamos que necesitábamos una estrella con un radio de más de 1.000 veces el radio del sol, lo que requeriría una población de estrellas conocidas como supergigantes azules”, dijo Gompertz. “Por otro lado, puede ser que el remanente sea diferente. Si esta estrella produjo un magnetar, puede ser que los GRB ‘normales’ simplemente colapsen y se conviertan en agujeros negros”.

El equipo cree que la gran pregunta con GRB como este es si son miembros de la población normal de GRB o un tipo diferente de evento. Tener este segundo evento, además de GRB 111209A, con una supernova inusualmente brillante potencialmente agrega peso a la idea de que se trata de estrellas diferentes. Pero el problema aún no está resuelto.

“Las llamaradas increíblemente tardías también ponen a prueba nuestros modelos sobre cómo se propulsan los aviones”, dijo Gompertz. “¡Será fascinante ver cómo futuros trabajos teóricos pueden incorporar una fuente de energía procedente de una estrella en colapso que pueda durar un mes!”

Podría haber GRB incluso más duraderos en el cosmos que hasta ahora no hemos podido detectar. Gompertz explicó por qué estas detecciones son complicadas.

“Los GRB de esta longitud son difíciles de detectar porque la mayoría de los satélites que utilizamos para encontrarlos están en órbita terrestre baja, lo que significa que el objetivo se bloquea periódicamente cada 90 minutos aproximadamente”, explicó. “Eso está bien para un GRB típico de 10 a 100 segundos de duración, pero se convierte en una molestia cuando se rastrean eventos mucho más largos. Los GRB de larga duración también parecen ser más activos en los rayos X que en los rayos gamma”.

El investigador de la Universidad de Birmingham añadió que misiones recientemente lanzadas como la sonda Einstein, que es más sensible a los rayos X que a los rayos gamma, pueden ser los instrumentos perfectos para encontrar más GRB ultralargos.

“Con un poco de suerte, podremos perseguir algunos más de estos para que podamos empezar a intentar comprender las increíbles fuentes de energía que los impulsan”, concluyó Gompertz.

En el sitio del repositorio arXiv se presenta una versión previamente revisada por pares de la investigación del equipo.