Una misteriosa explosión de energía en el espacio ha batido récords

Articulo publicado originalmente por VICE Estados Unidos.

Por primera vez, los astrofísicos han observado que una explosión cósmica emite partículas que supera energéticamente más de mil millones de veces a la luz visible, una medición récord de un fenómeno que los científicos todavía están tratando de comprender.

La observación de esta poderosa explosión de rayos gamma (GRBs) —como se le conoce a estas explosiones— supera el nivel de cuando una estrella explota. Los hallazgos fueron publicados el 20 de noviembre en dos artículos en la revista Nature.

Cuando una estrella muere, su interior ya no soporta su propia masa, y choca contra sí misma. Esta auto-colisión comprime su núcleo en una estrella de neutrones o en un agujero negro, mientras genera explosiones que producen una supernova. Estas explosiones son GRBs, y producen chorros de luz extremadamente intensos de corta duración. Las GRBs también pueden ocurrir cuando dos estrellas de neutrones colisionan. Estas suceden a diario y en pocos segundos liberan la energía que nuestro Sol emitiría en sus 10 mil millones de años de vida. Sin embargo, hasta ahora, ningún telescopio había observado una GRB emitiendo fotones (partículas de luz) del orden de un teraelectronvoltio, o TeV.

"Esta es la primera vez que una señal tan fuerte se mide en rayos gamma terrestres", dijo Razmik Mirzoyan, portavoz y astrofísico de la colaboración MAGIC, el grupo que administra los telescopios que realizaron la observación.

Después de que se detectó la GRB, los telescopios en la isla de La Palma en las Islas Canarias se ajustaron rápidamente para observarlo. Estos telescopios son supervisados por la colaboración MAGIC, pesan 64 toneladas cada uno y fueron diseñados para medir las emisiones de energía extremadamente alta de las explosiones de rayos gamma. Procesan automáticamente las alertas de los satélites y se ajustan para enfrentar las explosiones en menos de un minuto. Un tiempo de respuesta rápido es crucial: los estallidos de rayos gamma pueden durar desde una fracción de segundo hasta unos pocos minutos.

Elena Moretti fue una de las científicas que trabajó la noche de la detección de la GRB y es coautora de los dos estudios: "Cuando vi la señal de que podíamos ver más o menos directamente, fue fantástico. No podía creerlo", manifestó.

También agregó que "los astrofísicos llevaban buscando fotones TeV de una GRB durante décadas, y esta observación se debió a una mezcla de suerte y preparación".

El estallido vino de una estrella progenitora que estaba a 4.500 millones de años luz de distancia, según los estudios, relativamente cerca, astronómicamente hablando. Mientras más lejos se encuentren las partículas de alta energía de la Tierra, es más probable que sean absorbidas por la luz de fondo extragaláctica y no lleguen a nuestros telescopios.

Después de verificar que la GRB observó fotones emitidos en el rango de TeV, los científicos se dieron cuenta de que el proceso utilizado para explicar y modelar estas ráfagas no podía explicar una energía tan alta. En cambio, Moretti dijo que están casi seguros de que los fotones emitidos se elevaron a una energía de nivel TeV después de colisionar con los electrones cercanos.

"Estoy seguro de que después de nuestra publicación habrá una avalancha de otras publicaciones porque proporcionamos todos los datos a la comunidad", dijo Mirzoyan. Los investigadores pueden usar los datos para seguir sus propios modelos y teorías, y en última instancia, pueden ser capaces de investigar causas y mecanismos específicos, que aún se desconocen, agregó.

según Moretti, "las explosiones de rayos gamma son misteriosas: no sabemos los detalles de cómo y cuándo se emiten estas partículas de alta energía". También agregó que la observación debería hacer que las personas aprecien la curiosidad que impulsa el progreso científico, aunque no sean astrofísicos.

"Es interesante ver cuántas cosas suceden en el universo. Si sabemos todo esto se debe principalmente a la curiosidad, porque miramos las estrellas y nos preguntamos: '¿Pero por qué?'".