8 de marzo de 2007

Erupción de rayos gamma desafía a la teoría

Imagen: NASA

En una serie de observaciones realizadas por un equipo internacional de astrónomos, liderados por Dirk Grupe, de la Universidad del Estado de Pennsylvanya, durante un período de cuatro meses, el satélite Swift, de la NASA, ha desafiado algunas ideas fundamentales acerca de las erupciones de rayos gamma (GRB), que son uno de los eventos más extremos de nuestro Universo. Las GRB son la muerte explosiva de estrellas muy masivas, algunas de las cuales eyectan chorros que pueden emitir, en cuestión de segundos, la misma que energía que el Sol radiará durantes sus 10 mil millones de años de vida.

Cuando los chorros de los GRB chocan con el gas interestelar, generan un intenso brillo remanente ("afterglow") que puede irradiar en rayos X y en otras longitudes de onda por varias semanas. Sin embargo, Swift ha monitoreado un GRB cuyo remanente ha permanecido visible por más de 125 días, en rayos X.

El telescopio de alertas de estallidos (BAT) de Swift detectó la GRB en la constelación de Pictor el 29 de julio de 2006. El telecopio de rayos X (XRT) observó la GRB 060729 (nombrada por su fecha de detección) 124 segundos después de la detección de BAT. Normalmente el XRT, monitorea el resplandor por una semana o dos hasta que este cae hasta la invisibilidad. Pero el estallido del 29 de julio de 2006, el resplandor inició y cayó lentamente, por lo que pudo ser detectado hasta finales de noviembre de 2006. La distancia de los estallidos a la Tierra (este fue mucho más cercano que la mayoría de las GRBs) también fue factor para que XRT pudiera monitorear el resplandor por un lapso mayor.

El lento descenso de su brillo produce una serie de importantes ramificaciones en nuestro entendimiento acerca de las GRB. "Requiere de una mayor cantidad de inyección de energía que la que normalmente vemos en las eyecciones y podría requerir un flujo continuo de energía desde el motor central", comentó Dirk Grupe.

Una posibilidad es que el motor central del GRB sea un magnetar: una estrella de neutrones con un poderoso campo magnético. Este campo magnético actuaría como un freno, forzando a la tasa de rotación de la estrella a reducirse rápidamente. Entonces, la energía de rotación se convertiría en energía magnética que sería continuamente inyectada al medio. Cálculos de Xiang-Yu Wang, coautor del trabajo, muestran que ésta energía podría producir el remanente de rayos X observado por meses.

Un estallido observado el 10 de enero de 2007, también sugiere que los magnetares accionan algunas GRBs. El resplandor de rayos X de GRB 070110 continuó casi constante en brillo por 5 horas y rápidamente decayó más de 10 veces. En otro trabajo publicado en el Astrophysical Journal, un grupo internacional liderado por Eleonora Troja de la INAF-IASF de Palermo, Italia, proponen que el magnetar explica mejor estas observaciones.

"La gente ha pensado por mucho tiempo que las GRB son agujeros negros que renacen, pero los científicos ahora están pensando en otras posibilidades", menciona Neil Gehrels, principal investigador de Swift.

Grupe dice además "Otro resultado sorprendente del GRB 060729 es que el resplandor de rayos X no disminuyó en brillo por un lapso de 125 días desde que fue detectado por el XRT. Usando la teoría aceptada ampliamente, Grupe y sus colegas concluyeron que el ángulo del chorro del GRB pudo haber tenido al menos 28 grados de ancho. En contraste, muchos chorros de GRB tienen ángulos de apertura más angostos, de tan sólo 5 grados. "Ese ángulo más ancho observado en GRB 060729 sugiere que la energía liberada es mucho mayor que la liberada por las GRB típicas".

(fg) (saa)

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http://www.nasa.gov/