Los destellos más potentes del Universo

Gerald J. Fishman y Dieter H. Hartmann son científicos especializados en astronomía gamma y en el estudio de la evolución de galaxias y estrellas. Se reproduce la introducción de un artículo publicado en septiembre de 1997, en el que investigan sobre las nuevas observaciones de los destellos de rayos gamma, los destellos más potentes del Universo.Fragmento de Destellos de rayos gamma.De Gerald J. Fishman y Dieter H. Hartmann.Intensos destellos de rayos gamma iluminan nuestro cielo unas tres veces al día. Son invisibles al ojo humano, pero los instrumentos astronómicos los captan. Es probable que las fuentes de esta intensa radiación emitan más energía en pocos segundos o en minutos de la que podrá emitir el Sol en toda su larga vida de diez mil millones de años. Se lleva más de treinta años tratando de determinar el lugar donde se originen estas explosiones y cómo pueda llegar a acumularse allí energía tan inaudita. El fenómeno se ha resistido al análisis científico hasta hace muy poco, pues los destellos provienen de direcciones aleatorias del cielo y desaparecen sin dejar rastro.Sin embargo, el 28 de febrero de este año sí hubo suerte. Una de estas explosiones alcanzó de lleno al satélite italo-holandés Beppo-SAX durante aproximadamente 80 segundos. El monitor de rayos gamma instalado en el satélite localizó el lugar exacto donde se produjo el fulgor —etiquetado prosaicamente como GRB 970228—, situado a pocos minutos de arco de la constelación de Orión y a medio camino entre las estrellas alpha Tauri y gamma Orionis. Ocho horas más tarde los operadores giraron el satélite para observar la misma zona con un telescopio de rayos X. Encontraron una fuente de rayos X (radiación de frecuencia algo menor que los rayos gamma) que se desvanecía rápidamente y fijaron su posición con un margen de error de un minuto de arco.Era la primera vez que se había logrado establecer con tanta rapidez y precisión el punto exacto de un destello, permitiendo que los potentes telescopios ópticos, cuyo campo de visión es estrecho, de pocos minutos de arco, pudiesen iniciar la búsqueda. Astrónomos de las Islas Canarias, integrados en un equipo internacional liderado por Jan van Paradijs, de las Universidades de Amsterdam y Alabama (Huntsville), conocieron la noticia del descubrimiento a través del correo electrónico. Habían estado tras la pista de otros destellos con ayuda del telescopio William Herschel, de 4,2 metros de diámetro, y pudieron tomar imágenes de la zona tan sólo 21 horas después de la aparición de GRB 970228. Ocho días más tarde volvieron a observar la misma zona y se encontraron con que había desaparecido un punto de luz claramente visible en la fotografía anterior.Y todavía hubo más. El telescopio de La Silla, Chile, se detuvo en las mismas coordenadas el 13 de marzo y pudo detectar una incandescencia difusa y poco uniforme. El telescopio espacial Hubble determinó luego, gracias a su resolución mucho mayor, que se trataba de un punto luminoso, tras el cual había un objeto alargado que lo rodeaba. Muchos de nosotros creemos que este objeto del fondo es una galaxia, pero su verdadera identidad sigue siendo una incógnita en el momento de escribir este artículo.Si efectivamente se tratase de una galaxia —tal como vaticinan las teorías actuales—, tendría que estar muy lejos, cerca de los confines exteriores del universo observable, caso en el que los destellos de rayos gamma serían los mensajeros de las explosiones más potentes de todo el universo.Expectativas frustradasEste descubrimiento viene a sacarnos dos espinas recientes a quienes estudiamos este tipo de fenómenos. El High Energy Transient Explorer (HETE) (Explorador de alta energía para fuentes esporádicas), una nave equipada con instrumentos de gran precisión para localizar destellos de rayos gamma, fracasó en noviembre de 1986 porque no logró descolgarse de su cohete de lanzamiento; y la nave espacial rusa Marte 96, que tenía varios detectores de rayos gamma a bordo, se precipitó en diciembre del mismo año sobre el océano Pacífico tras un fallo mecánico de su cohete. Estas cargas útiles formaban parte de un conjunto de instrumentos cuidadosamente proyectados para acometer una investigación definitiva sobre los orígenes de los destellos de rayos gamma. De los nuevos satélites equipados con instrumentos para la detección de estas fuentes, sólo Beppo-SAX —cuyos principales investigadores son, entre otros, Luigi Piro, Enrico Costa y John Heise— logró alcanzar el espacio el 20 de abril de 1996.Los destellos de rayos gamma se descubrieron accidentalmente a finales de los años sesenta, gracias a la serie de naves espaciales del departamento de Defensa estadounidense denominadas Vela. Estos satélites se diseñaron para descubrir las detonaciones nucleares clandestinas que la Unión Soviética pudiera realizar en el espacio exterior, posiblemente ocultas tras la Luna. En vez de eso se encontraron con espasmos de radiación que no se originaban cerca de la Tierra. Los investigadores llegaron a la conclusión de que se había descubierto un nuevo fenómeno astronómico en 1973.Estas observaciones iniciales originaron una especulación frenética sobre sus orígenes, invocándose los agujeros negros, las supernovas o los densos y oscuros restos de estrellas denominadas estrellas de neutrones. Pero seguían existiendo incógnitas fundamentales, que todavía perduran. Nadie sabía si los destellos provenían de una distancia de tan sólo cien años luz o de unos cuantos miles de millones de ellos, por lo que no podían hacerse más que conjeturas sobre su energía.A mediados de los años ochenta ya se había logrado un consenso relativo a que los destellos se originaban en estrellas de neutrones de nuestra propia galaxia. Lo que intrigaba especialmente a los teóricos eran las líneas oscuras de los espectros de algunos de ellos, que hacían pensar en la presencia de intensos campos magnéticos. Se postuló que los rayos gamma se emitían por electrones sometidos a una aceleración que alcanzaba velocidades relativistas cuando las líneas del campo magnético de una estrella de neutrones se cerraban sobre sí mismas. Un fenómeno parecido se produce en el Sol, aunque con energías mucho menores, y origina las fulguraciones.Fuente: Fishman, Gerald J. y Hartmann, Dieter H. Destellos de rayos gamma. Investigación y Ciencia. Barcelona: Prensa Científica, septiembre, 1997.