5 de febrero de 2007

Explosiones magnéticas en el Universo distante

Imagen: Spectrum Astro

El equipo de científicos liderado por el Profesor Pawan Kumar de la Universidad de Texas, Estados Unidos, está reportando una nueva teoría para tratar de explicar las emisiones de rayos gamma de alta energía que provienen de estrellas colapsadas y que envían al espacio interestelar.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs) fueron descubiertos en 1970 y constituyen los eventos explosivos más energéticos del Universo.

Definir qué es lo que pasa durante estos eventos cataclísmicos es un gran desafió, particularmente debido a que usualmente ocurren en las fronteras del Universo visible y también porque estos estallidos duran pocos segundos.

Observaciones acumuladas en la última década han llevado a consensuar que algunos de los GRBs marcan los estertores de muerte de una estrella gigante cuando su núcleo se colapsa y forma un agujero negro. Hasta ahora, se ha visto, en forma general, que los agujeros negros expulsan un chorro de Plasma (constituido por gas extremadamente caliente) que es expulsado hacia afuera a una velocidad cercana a la de la luz o velocidad relativista. Esta teoría es cuestionada por el presente estudio, realizado en la Universidad de Texas.

Los científicos desde hace mucho han especulado sobre las emisiones de rayos gamma, debido a que se han observado algunas fluctuaciones en la velocidad del material lanzado. Estas fluctuaciones (velocidades altas y bajas) producen choques internos en el chorro, lo que resulta en la emisión de rayos gamma. Aunque este modelo de choque interno es la explicación estándar, se cree que este chorro consiste de materia ordinaria la misma materia de la que los humanos estamos constituidos, a la cual los científicos le denominan bariónica.

Ahora, sin embargo, Pawan Kumar y sus colegas han puesto en duda este modelo. En vez de que los GRBs sean generados por choque internos, Kumar encuentra que el chorro es realmente un flujo magnético poderoso que transporta grandes cantidades de energía lejos de la estrella colapsada.

Para el estudio se tomaron datos del satélite espacial Swift, de la NASA, donde Kumar y su equipo analizaron las muestra de 10 estallidos de rayos gamma captados entre enero de 2005 a mayo de 2006. En cada caso, el Swift recolecto los rayos gamma, rayos X y la luz visible, inmediatamente después de que las explosiones fueron detectadas.

Estas observaciones en diferentes longitudes de onda resultan esenciales para los investigadores para comprender qué pasa después de que el estallido baja de intensidad y el objeto que los causa l es únicamente visible en rayos X y luz visible.

Neil Gehrels del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, explica al respecto: "Swift es el único capaz de realizar estas observaciones en diferentes longitudes de onda, en forma simultanea".

Este nuevo estudio revela los procesos físicos responsables de la generación de radiación de rayos gamma y la distancia desde el agujero negro de donde la radiación es producida. El Profesor Kumar dice: "La fuente de rayos gamma esta localizada a una distancia de 10 mil millones de kilómetros desde el agujero negro ó 100 veces más lejano que lo previamente reportado. Esta y otras evidencias apuntan a que nuestro trabajo sugiera que el flujo es dominado por el campo magnético".

Los datos indican que los chorros magnéticos decaen a rayos gamma. La subsiguiente interacción (del chorro) con el gas que lo rodea, causa su intenso calentamiento y esto, a su vez, produce un resplandor visto en rayos X y luz visible.

El Dr Paul O´Brien, de la Universidad de Leicester, co-investigador del proyecto, dice "en pocos segundos, los estallidos de rayos gamma emiten mucha más energía que el Sol a lo largo de 10 mil millones de años. Las observaciones del Swift son indicadoras de que esta emisión se debe a un flujo en el cual los campos magnéticos transportan energía. De confirmarse, esto cambiará la opinión de como trabajan estos objetos."

Desde su lanzamiento, el 20 de noviembre de 2004, el Swift observó cerca de 200 estallidos de rayos gamma y proveyó datos puntuales de la mayoría de ellos.

El Prof. David Burrows de la Universidad Estatal de Pennsylvania, Estados Unidos, explica: "Swift puede dar vuelta y observar un estallido de rayos gamma con sus telescopios ópticos y de rayos X en apenas diez segundos. Esta capacidad de capturar este evento cuando la emisión empieza, acarrea información de los procesos físicos involucrados".

Los resultados serán publicados, en breve, en el Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. .

(saa)

Más información en:
http://www.ras.org.uk/