El resplandor remanente de los brotes de rayos gamma sorprende a los astrónomos

Impresión artística de un brote de rayos gamma, situado a una distancia peligrosa.
Crédito de la Imagen: NASA

Los modelos teóricos de las ondas de choque de las explosiones más peligrosas en el Universo moderno, han sido refutados.

Aproximadamente una vez al día, los satélites captan señales de los brotes de rayos gamma (GRB) – explosiones tan poderosas que a veces las podemos detectar a una distancia de 13 mil millones de años luz.Se cree que estas explosiones pueden provenir: o, de dos estrellas de neutrones que se fusionan; o bien, de estrellas masivas que colapsan para formar un agujero negro. Se cree que observar este fenómeno es muy raro, ya que los rayos sólo se emiten a lo largo del eje de rotación del agujero negro recién formado.

Como su nombre indica, el estallido original viene en forma de rayos gamma, las ondas más energéticas del espectro electromagnético. A esto, le sigue un resplandor que se puede observar en todas las longitudes de ondas, dependiendo de si el evento ocurre lo suficientemente cerca o no. Esto puede llevar a una carrera para observar el brillo con una variedad de telescopios antes de que se desvanezca.

El Dr. Klaas Wiersema, de la Universidad de Leicester, es notificado cada vez que ocurre un GRB que puede ser visto con el VLT en Chile. El 24 de octubre del 2012 fue notificado porque ocurrió uno de esos eventos, el GRB 121024A.

Esa noche presentaba una oportunidad rara para estudiar el resplandor con gran detalle, y Wiersema hizo pleno uso de ella, con sus hallazgos ahora publicados en la revista Nature.

Los GRBs pueden revelar la polarización de la luz emitida. Los fotones de la luz pueden ser polarizados ya sea linealmente, o en forma circular. Las ondas polarizadas linealmente están alineadas en una dirección particular, mientras que la luz polarizada circularmente, desciende sobre nosotros como un sacacorchos o alguien que baja unas escaleras de caracol.

Mientras que, fuentes como el Sol producen una mezcla de fotones con todas las polarizaciones, en determinadas circunstancias, la luz se emite sólo en un tipo de polarización. En su artículo, Wiersema y sus compañeros escriben: “ Los modelos teóricos predicen bajos grados de polarización lineal y ningún tipo de polarización circular para los GRBs.”

Aunque los modelos no predigan una gran cantidad de polarización lineal, se llevó a cabo una búsqueda para medir esa cantidad. El año pasado se encontró que el GRB del 2012 estaba altamente polarizado linealmente.

Estallidos de rayos gamma
Crédito: NASA’s Goddard space flight center

Sin embargo, la detección de la polarización circular no es algo fácil, sobre todo a una distancia tan grande, ya que se desvanece muy rápidamente. Aunque nadie antes había tratado de encontrar tales polarizaciones, los esfuerzos de Wiersema fueron recompensados esa noche.

Wiersema dijo: “Sabemos que las emisiones de los brotes de rayos gamma están formadas por una onda de choque que se mueve a velocidades muy altas, en las cuales los electrones se aceleran a energías tremendas. Es esta aceleración la que produce el resplandor de luz que detectamos. Para nuestra sorpresa, pudimos detectar claramente la polarización circular.”

Uno de los coautores, el Dr. Peter Curran, de la Universidad Curtin dijo que la luz “estaba unas 1.000 veces más polarizada de lo que esperábamos.” Curran comparó esto con una película en 3D, donde se utilizan polarizaciones circulares contrastantes, para proporcionar una imagen diferente para cada ojo de algún objeto.

En el artículo, venía escrito: “ Demostramos que la polarización circular es intrínseca al resplandor, y que es poco probable que se deba a la dispersión del polvo o a los efectos de propagación del plasma.” Los autores sugieren que se necesitan nuevos modelos para reproducir la compleja microfísica de estos procesos de brotes de rayos gamma.”

Fuente: iflscience