3 de abril de 2009

Haciendo la disección de una explosión estelar

Imagen: ESA (AOES Medialab)

El observatorio Integral ha captado uno de los estallidos de rayos gamma más brillantes jamás observados. Un meticuloso análisis de los datos ha permitido a los astrónomos investigar las fases iniciales de la gigantesca explosión estelar, que llevó a la eyección de materia a velocidades cercanas a la de la luz. En particular, los astrónomos creen que la explosión lanzó al espacio una parte del campo magnético de la fuente central.

El 19 de diciembre de 2004, el impacto de la explosión de una estrella llegó a la Tierra. El satélite Integral de la ESA, un observatorio orbital de rayos gamma, registró todo el evento, proporcionando información para lo que podría ser uno de los estallidos de rayos gamma (GRBs) más importantes vistos en los últimos años. A medida que se recolectaron los datos, los astrónomos vieron que el estallido de 500 segundos aumentaba hasta un brillo extraordinario.

"Está entre el 1% de las GRBs más brillantes que hemos visto", dice Diego Götz, de CEA Saclay, Francia, que encabezó la investigación.

El brillo del evento, conocido como GRB 041219A, ha permitido al equipo realizar una laboriosa investigación para extraer una propiedad conocida como polarización de los rayos gamma. El equipo ha demostrado que los rayos gamma estaban muy polarizados y variaban enormemente en nivel y orientación.

La polarización se refiere a la dirección preferida en la que oscilan las ondas de radiación. Los anteojos de sol polaroid trabajan con la luz visible permitiendo que sólo pase una única dirección de polarización, bloqueando la mayor parte de la luz que entra a nuestros ojos.

El estallido de una GRB se cree que se produce debido a un chorro de gas o jet, en movimiento rápido, que estalla cerca de la fuente central; probablemente un agujero negro creado por el colapso de una estrella masiva. La polarización está directamente relacionada con la estructura del campo magnético en el jet. Por lo que es una de las mejores formas que tienen los astrónomos para investigar cómo la fuente central produce el jet. Existe un número variado de formas en las que esto podría suceder.

En el primer escenario, el jet lleva al espacio una porción del campo magnético de la fuente central. Un segundo escenario, involucra al jet generando el campo magnético lejos de la fuente central. Un tercero, implica el caso más extremo en el que el jet no contiene gas sino sólo energía magnética, y un cuarto escenario engloba el jet moviéndose a través de un campo de radiación existente.

En cada uno de los tres primeros escenarios, la polarización se genera por lo que se conoce como radiación de sincrotrón. El campo magnético atrapa las partículas, conocidas como electrones, y las fuerza a girar en espiral, liberando radiación polarizada. En el cuarto escenario, la polarización sale a través de interacciones entre los electrones del jet y los fotones del campo de radiación existente.

Götz cree que los resultados de Integral favorecen el modelo de sincrotrón y, de esos tres, el escenario más probable es el primero, en el que el chorro lanza al espacio el campo magnético de la fuente central. "Es la única forma simple de hacerlo", dice.

Lo que Götz querría hacer es medir la polarización de cada GRB, para ver si el mismo mecanismo es aplicable a todos. Desafortunadamente, muchas GRBs son demasiado tenues para tener éxito con el instrumental actual. Incluso el instrumento de tecnología de punta IBIS de Integral sólo puede registrar el estado de polarización de los rayos gamma si son de una fuente celeste tan brillante como GRB 041219A.

"Por tanto, por ahora sólo tenemos que esperar la próxima más grande", comenta.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.esa.int/