La mayoría de las estrellas se encuentran con su inevitable desaparición en formas que se pueden predecir en función de su masa. Toma nuestro propio Sol, por ejemplo. Es una estrella de masa relativamente baja que, a medida que envejece y se queda sin combustible, se despojará con gracia de sus capas externas y se desvanecerá en una enana blanca.
Por otro lado, las estrellas más masivas brillan más y se queman más rápido, culminando en explosiones catastróficas de supernovas que dan origen a objetos extraordinarios como estrellas de neutrones y agujeros negros. Entonces, si dos remanentes estelares forman un sistema binario, eventualmente también pueden colisionar. Pero investigaciones recientes han descubierto una cuarta opción notable, nunca antes vista, un fenómeno hipotético pero esquivo desde hace mucho tiempo.
Ping pong estelar
Mientras buscaban los orígenes de un estallido de rayos gamma de larga duración (GRB), los astrónomos que utilizan el telescopio Gemini Sur en Chile y otros telescopios encontraron una colisión de estrellas o sus restos en la vecindad caótica y densamente poblada que rodea un agujero negro supermasivo dentro de una galaxia antigua.
“Estos nuevos resultados muestran que las estrellas pueden encontrar su desaparición en algunas de las regiones más densas del Universo, donde pueden colisionar”, dijo Andrew Levan, astrónomo de la Universidad de Radboud y autor principal del estudio que aparece en la revista Nature Astronomy.
“Esto es emocionante para comprender cómo mueren las estrellas y para responder otras preguntas, como qué fuentes inesperadas podrían crear ondas gravitacionales que podríamos detectar en la Tierra”.
Las galaxias antiguas, habiendo superado hace tiempo su mejor momento en términos de formación de estrellas, poseen solo un puñado de estrellas gigantes, los progenitores principales de los GRB largos. Un GRB largo es cualquier GRB que dura más de dos segundos. Sin embargo, sus núcleos siguen siendo un bullicioso centro de actividad, repleto de estrellas y una variedad de remanentes ultradensos, como enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros.
Los astrónomos han postulado durante mucho tiempo que en la tumultuosa vorágine que envuelve a un agujero negro supermasivo, era solo cuestión de tiempo antes de que dos objetos estelares colisionaran, dando lugar a un GRB. Sin embargo, la evidencia de tales fusiones sigue siendo frustrantemente esquiva.
Los primeros indicios de que un evento tan extraordinario surgió el 19 de octubre de 2019, cuando el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA detectó un estallido brillante de rayos gamma que persistió durante poco más de un minuto. Si bien estos estallidos generalmente se originan en supernovas que resultan de estrellas moribundas con al menos 10 veces la masa de nuestro Sol, existen excepciones.
Intrigado por el evento, el equipo observó extensamente el resplandor del GRB que se desvanecía utilizando el telescopio Gemini South. Esto les permitió localizar el GRB, ahora denominado GRB 191019A, a 100 años luz del núcleo de la antigua galaxia, cerca del agujero negro supermasivo.
Sorprendentemente, no se encontró evidencia de una supernova, lo que los llevó a deducir que el estallido probablemente resultó de la fusión de dos objetos compactos. Los científicos creen que es plausible que tales eventos sean rutinarios en regiones igualmente pobladas en todo el Universo, pero que han pasado desapercibidos hasta ahora. Una posible razón de su oscuridad es la abundancia de polvo y gas en los centros galácticos, lo que podría oscurecer tanto el estallido inicial del GRB como su posterior resplandor. Este GRB representa una rara excepción, ya que permite a los astrónomos detectar y estudiar los efectos del estallido.
Los investigadores tienen como objetivo descubrir más de estos eventos extraordinarios. Su esperanza es hacer coincidir una detección de GRB con una detección correspondiente de ondas gravitacionales, lo que proporcionaría más información sobre su verdadera naturaleza y confirmaría sus orígenes, incluso en los entornos más opacos. El Observatorio Vera C. Rubin, programado para entrar en funcionamiento en 2025, será fundamental para avanzar en esta línea de investigación.
Fuente: ZME Science.
