Dos teorías para explicar la misteriosa explosión de rayos gamma del día de Navidad

• Un estallido de rayos gamma del 25 de diciembre de 2010 rompió los patrones
• Se conoce como 'explosión de Navidad' y su brillo y duración fueron muy altos
• Dos equipos de astrónomos exponen sus teorías para explicar el fenómeno

Recreación artística de la misteriosa 'explosión de Navidad'

El 25 de diciembre del año pasado, el día de Navidad, ocurrió un inusual estallido de rayos gamma que rompió los patrones establecidos para este tipo de fenómenos. Casi un año después, dos equipos científicos exponen su teoría sobre el particular fenómeno.

El estallido (GRB, por sus siglas en inglés) de ese día se conoce como la 'explosión de Navidad'. Su nombre oficial es GRB101225A y tuvo un brillo y una duración superior a la media, según recoge la Agencia SINC.

Además, mostró un resplandor posterior, conocido como afterglow, diferente del resto de GRBs. Su peculiaridad ha provocado que dos grupos de investigadores expongan sus teorías en la revista Nature para explicar el fenómeno.

Un equipo español sugiere que el estallido se produjo por la fusión de una estrella gigante (de helio) con otra de neutrones, que puede contener la masa del Sol.

Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) consideran que el sistema se colapsó tras una etapa en la que las estrellas compartieron la envoltura que las rodea.

Sin embargo, un grupo de investigadores italianos del Observatorio Astronómico de Brera sugieren que el estallido se debió a la ruptura de un objeto menor, como un cometa, por una estrella de neutrones situada dentro de nuestra galaxia.

Nuevo horizonte

Hasta la fecha existían dos mecanismos para explicar estos estallidos. Tienen que ver con los dos fenómenos conocidos, los RGBs largos (de dos o más segundos de duración) que se producen por el colapso de una estrella muy masiva, o los cortos (de menos de dos segundos) producidos por la fusión de dos objetos compactos, como estrellas de neutrones.

“El carácter exótico de este GRB prácticamente nos forzaba a sugerir un tercer escenario“

"El carácter exótico de este GRB prácticamente nos forzaba a sugerir un tercer escenario, e investigamos una amplia gama de posibilidades para explicarlo", relata Antonio de Ugarte (IAA-CSIC), líder del equipo internacional y también del IAA-CSIC.

El estudio español propone que la 'explosión de Navidad' es el resultado de la fusión de una estrella de neutrones (una estrella degenerada que puede contener la masa del Sol en un radio de decenas de kilómetros) con una estrella gigante evolucionada.

Este sistema binario situado a una distancia de unos 5500 millones de años luz, atravesó una fase de envoltura común cuando la estrella de neutrones se adentró en la atmósfera de la estrella gigante. Durante esta etapa la estrella gigante perdió la mayor parte del hidrógeno que la componía.

Más tarde, cuando los astros se fusionaron, la explosión produjo un 'chorro', semejante a los que se generan en los GRB normales, pero que se calentó por la interacción con la envoltura común preexistente.

Esto dio lugar al afterglow observado, dominado por la radiación generada por material caliente y que fue enfriándose con el tiempo.

Unos diez días después del estallido en rayos gamma comenzó a emerger una débil explosión de supernova que alcanzó su máximo tras cuarenta días.

Los GRBs largos suelen ir acompañados de una supernova brillante, cuyo brillo parece estar relacionado con la producción de níquel durante el evento.

Explosión de rayos gamma

Las explosiones de rayos gamma son destellos breves e intensos de radiación gamma que se producen al azar en cualquier lugar del firmamento.

Están relacionados con procesos ligados a sucesos catastróficos en las estrellas. La duración de las emisiones de radiación gamma oscila entre unos pocos milisegundos hasta más de media hora, y son tan energéticos que se pueden detectar a distancias de miles de millones de años luz.

La atmósfera de la Tierra es opaca a los rayos gamma, de modo que los GRB solo se pueden captar gracias a detectores embarcados en aparatos espaciales, como el satélite Swift de la NASA.

En cuanto Swift localiza un GRB, reacciona y distribuye las coordenadas (sobre todo a través de Internet) a grupos de investigación de todo el mundo, que así tienen la oportunidad de seguir estos sucesos explosivos por medio de telescopios situados en tierra.

Las observaciones realizadas de este modo han mostrado que los GRB van seguidos de una emisión de luz visible e infrarroja que se suele denominar afterglow, es decir, 'resplandor posterior', procedente de partículas con carga eléctrica sumidas en campos magnéticos potentes y que se desplazan con velocidades relativistas (por encima del 99% de la velocidad de la luz).

"Tras décadas investigando GRBs estamos viendo que estos objetos nos deparan muchas sorpresas y que, del mismo modo que los tipos de supernova conocidos han aumentado con el tiempo, es posible que debamos revisar la clasificación de GRBs. Las estrellas parecen disponer de muy diversas formas de morir", concluyen los expertos del CSIC.