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El misterio de las explosiones de rayos gamma

Por Diario de Alcorcón

Los astrónomos se preguntan dónde estarán las explosiones de rayos gamma de las épocas tempranas del universo.

Publicado: Jueves, 13/11/2008 - 23:41  | 3082 visitas.

Modelo de colapso de las explosiones de rayos gamma
Modelo de colapso de las explosiones de rayos gamma
Imagen: NASA
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09-11-08.- Las explosiones de rayos gamma son, por mucho, las más brillantes y poderosas del universo, se ubican en segundo lugar después del Big Bang (Gran Explosión). Por lo tanto, tal vez parezca algo sorprendente que un grupo de dichas explosiones se haya extraviado.

Una sola explosión de rayos gamma (GRB) fácilmente puede eclipsar a una galaxia completa que contenga cientos de miles de millones de estrellas. Los telescopios de gran potencia pueden verlas claramente en el universo. Y, dado que cuanto más en profundidad se mira en el espacio, más hacia atrás en el tiempo se ve, los astrónomos deberían poder ver las GRB de la época en que se estaban formando las primeras estrellas, después del Big Bang.

Pero, sin embargo, no pueden hacerlo. Las explosiones de rayos gamma de aquella época temprana parecen estar extraviadas y los astrónomos se preguntan dónde estarán.

"Este es uno de los interrogantes más grandes en el ámbito del estudio de los rayos gamma", dice el astrofísico Neil Gehrels, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales. Hasta hace poco tiempo, los expertos lidiaban con un interrogante aún más fundamental acerca de las GRB: ¿Qué diablos son? Los astrónomos han observado estas asombrosas explosiones desde la década de 1960, pero nadie pudo imaginar un evento lo suficientemente poderoso como para crearlas.

La respuesta provino finalmente de Stan Woosley, un astrofísico teórico de la Universidad de California, en San Diego. Woosley sugirió que cuando son jóvenes, las estrellas supermasivas con bajo contenido de metal colapsan bajo su propio peso para formar agujeros negros; la rotación de las estrellas canaliza la energía explosiva en dos chorros aerodinámicos que se disparan desde los polos de las estrellas, como el eje de un giroscopio.
Nosotros sólo vemos la explosión si uno de esos chorros apunta casualmente hacia la Tierra. La concentración de energía en chorros estrechos es el motivo por el cual las GRB que sí observamos parecen tan extraordinariamente brillantes.
Las primeras ondas de formación de estrellas después del Big Bang deberían haber producido una gran cantidad de estrellas supermasivas, pobres en metal, a punto de colapsar. Si esto fuera cierto, deberían abundar las GRB de aquella época. Entonces, ¿dónde están?

"Parte del problema es que los perfiles de las explosiones se extienden a causa de la expansión del universo, por lo cual en primer lugar es más difícil reconocerlas como explosiones", explica la astrofísica Lynn Cominsky, de la Universidad Estatal de Sonoma. "Las explosiones podrían estar ocurriendo, pero no las estamos detectando".

Otro problema es la luminiscencia (el remanente que se va debilitando y que brinda tanta información sobre una explosión, incluyendo su distancia). "Las luminiscencias de las GRB más distantes pueden tornarse demasiado rojas como para que las actuales generaciones de telescopios puedan verlas", destaca.

"El corrimiento al rojo" indica en qué medida la longitud de onda de la luz se extiende cuando viaja hacia nosotros a través del universo en expansión. Cuanto más lejana está una cosa, más se expande su luz y más roja se torna. Hasta hace poco tiempo, el mayor corrimiento al rojo que se había medido para una GRB era de 6,3. Hace dos meses, Gehrels y sus colegas descubrieron, utilizando el satélite Swift, de la NASA, una GRB con un corrimiento al rojo de 6,7 o 12.800 millones de años luz de distancia. Hasta el momento, ése es el récord.

"Se predicen explosiones de rayos gamma con corrimientos al rojo en un rango de 10 a 20, pero hasta el momento nadie ha visto nada más allá de 6,7", dice Cominsky.

La luminiscencia de las explosiones tan distantes se tornaría completamente roja hasta llegar al infrarrojo. "En la actualidad, se están realizando grandes esfuerzos para tratar de obtener esas observaciones infrarrojas", dice Gehrels; pero, mientras tanto, es difícil verificar si una GRB, con un corrimiento superior a 7, se encuentra verdaderamente tan alejada.

A medida que se introduzcan mejoras en los telescopios, los científicos finalmente deberían poder medir la distancia hasta las GRB con corrimientos al rojo superiores a 7, si dichas GRB existieran. Y ése es un gran SÍ. ¿Qué sucedería si las GRB extraviadas realmente están extraviadas?

"Eso nos enseñaría algo muy interesante acerca del universo", afirma Gehrels.

Publicado originalmente en Diario de Alcorcón (España)

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