Un estallido de rayos gamma sin precedentes detectado en octubre de 2022 ahora se describe como un evento de uno en mil años. Se llama GRB 221009A, y con hasta 18 teraelectronvoltios de energía en sus emisiones de luz, se considera el estallido de rayos gamma más poderoso registrado.
Hemos estado esperando saber más sobre esta increíble explosión, y ahora los análisis han comenzado a llegar al servidor de preimpresión arXiv, con un trío de artículos enviados a The Astrophysical Journal Letters. Según los análisis, este excepcional estallido de luz está rompiendo las reglas: la curva de luz de su resplandor no se adhiere perfectamente a las descripciones teóricas de cómo debería funcionar, lo que sugiere que hay algo interesante y único en GRB 221009A. En resumen, los estallidos de rayos gamma son las explosiones más violentas del Universo, y estallan en fuego y furia tan poderosas que liberan más energía de la que liberaría el Sol en 10 mil millones de años. Los estallidos de radiación electromagnética son causados por eventos cataclísmicos: las explosiones de supernova o hipernova que sufren las estrellas masivas al final de su vida, o colisiones de sistemas binarios que involucran al menos una estrella de neutrones.
GRB 221009A se detectó por primera vez el 9 de octubre de 2022 e inicialmente se pensó que era un destello de rayos X menos potente de una fuente relativamente cercana. Sin embargo, el seguimiento reveló que el destello de luz viajó desde mucho más lejos de lo que se pensó al principio: 2.400 millones de años luz (lo que aún lo convierte en uno de los estallidos de rayos gamma más cercanos jamás detectados), lo que significa que también era mucho más poderoso de lo pensado.
En los 73 días posteriores al descubrimiento inicial, los astrónomos lo observaron con atención, siguiendo la evolución de su curva de luz; la forma que la intensidad de la luz hace en un gráfico a lo largo del tiempo. Tuvieron que detenerse después de alrededor de los 70 días porque el resplandor se movió detrás del Sol, pero debe resurgir alrededor de ahora.
En un artículo dirigido por Maia Williams de la Universidad Estatal de Pensilvania, un equipo de astrónomos descubrió que el resplandor de rayos X de GRB 221009A inmediatamente después del estallido fue el más brillante jamás detectado por el observatorio Swift, en un orden de magnitud. En una simulación de ráfagas generadas aleatoriamente, solo una de cada 10 000 fue tan poderosa como GRB 221009A.
Una vez que se tuvo en cuenta la distancia, el brillo de GRB 221009A fue consistente con otros estallidos de rayos gamma en el catálogo de Swift. Otros simplemente parecen más tenues porque están más lejos. Según los cálculos del equipo, son las características combinadas de GRB 221009A las que lo hacen muy raro.
“Estimamos”, escriben, “que los GRB tan energéticos y cercanos como GRB 221009A ocurren a una tasa de ≲ 1 cada 1000 años, lo que hace que esta sea una oportunidad verdaderamente notable que es poco probable que se repita en nuestra vida”.
Lo que hace que el GRB sea verdaderamente peculiar es la evolución del resplandor posterior, que no se ajusta a la teoría estándar. Los estallidos de rayos gamma suelen ir seguidos del resplandor de los electrones que se mueven a velocidades cercanas a la luz. Conocida como emisión de sincrotrón, es el resultado de los choques que se forman cuando la explosión inicial golpea el medio interestelar.
Se cree que los estallidos de rayos gamma consisten en energía concentrada en rayos paralelos que forman chorros altamente colimados. El estudio de la emisión de sincrotrón resultante puede ayudar a los astrónomos a determinar la forma de la explosión y los chorros.
Según Williams y su equipo, el resplandor sugiere que la estructura del chorro de GRB 221009A es más complicada de lo esperado o no está estrechamente colimada. El último escenario, dicen, tendrá profundas implicaciones para el presupuesto de energía del evento.
En otro artículo dirigido por Tanmoy Laskar de la Universidad de Utah, un equipo de astrónomos sugiere que el peculiar resplandor podría significar que hay una fuente adicional de emisión de sincrotrón en el resplandor del estallido de rayos gamma, pero las implicaciones también podrían ser más graves. El problema, sugieren, podría ser algo fundamentalmente erróneo con la teoría del resplandor del sincrotrón.
Y un tercer artículo dirigido por la astrónoma Manisha Shrestha de la Universidad de Arizona encuentra que el resplandor no contiene algunas de las características que esperarías ver en una explosión de supernova. Descubrieron que esto podría significar que la mayor parte del presupuesto de energía de GRB 221009A se gastó en los chorros, dejando muy poco para sugerir que una estrella en explosión fue responsable.
Se espera que el resplandor resurja por detrás del Sol este mes, y se espera que siga siendo muy visible para nuestros telescopios en múltiples longitudes de onda. Independientemente de lo que esté sucediendo con esta peculiar explosión, los astrónomos trabajarán muy duro para llegar al fondo.
Todos los trabajos de investigación se han enviado a The Astrophysical Journal Letters y están disponibles en el servidor de preimpresión arXiv. Se pueden encontrar aquí, aquí y aquí.
Fuente: Science Alert.
