Hallan origen de la explosión más poderosa del universo

Dibujo de cómo puede ser la explosión de rayos gamma: un potente chorro que emana de la fuente, una estrella que colapsa. Imagen Nasa

Hace casi dos años se detectó la más poderosa explosión ocurrida en el universo después del Big Bang. Fue fenomenal, llamada BOAT por su sigla en inglés (brightest of all time), una gran explosión de rayos gamma. En ese momento no se supo qué la produjo ni dónde.

La notica es que con ayuda del telescopio espacial James Webb astrónomos identificaron la fuente: una enorme estrella que acabó sus días en una potentísima explosión de supernova a 2400 millones de años luz de la Tierra.

Fue el colapso de una estrella gigante. Y los astrónomos aprovecharon para examinar la hipótesis de que algunos de los elementos pesados se producen en esta clase de explosiones, pero no encontraron señales de ellos, aunque no se descarta que en esta clase de eventos sí se produzcan.

Los estallidos de rayos gamma se detectaron pro primera en los años 1960 por accidente en satélites militares. Desde entonces han mejorado equipos para su detección.

Este evento fue tan poderoso, brillante, que produjo unos de los fotones de más energía detectados por satélites creados para ese fin. Un evento que la Tierra ve cada 10 000 años, de acuerdo con astrónomos.

Fue tan brillante que hubo que esperar seis meses para usar el James Webb para mirar directamente la fuente del evento.

Rayos de una supernova golpearon la Tierra

Dibujo de rayos gamma provocando una alteración en la atmósfera Terrestre. Imagen ESA

Es una de las poderosas explosiones que existen en el universo: la muerte de una estrella grande, que puede causar daños severos, afectando de diversas maneras cuerpos cercanos como planetas. Pues bien, rayos de una supernova llegaron el 9 de octubre del año pasado a la Tierra hace 1900 millones de años luz y afectaron la capa de ozono.

La explosión fue una de las más violentas conocidas, un estallido de rayos gamma. De hecho de inmediato recibió el calificativo  BOAT (Brightest of All Time). "El ozono fue agotado parcialmente", dijo Pietro Ubertini, astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma (Italia), uno de quienes ayudó a descubrir el evento cósmico. El efecto fue detectable unos minutos antes de que el ozono se reparara a sí mismo, así que "no fue nada serio", pero si la supernova hubiese ocurrido más cerca a nosotros hubiera sido una catástrofe, agregó.

Este descubrimiento, presentado en el journal científico Nature Communications, demuestra cómo incluso eventos lejanos podrían afectarnos, incidiendo sobre la atmósfera con un agravante: solo nos damos cuenta cuando ya están aquí los rayos y partículas que nos pueden hacer daño.

El ozono atmosférico está concentrado en su gran mayoría en una delgada capa de la estratosfera, a entre 16 y 40 kilómetros de altura. Este absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta que llega del Sol, esa que causa quemaduras en la piel y que puede desembocar en cáncer.

Algunas simulaciones han mostrado que estallidos de rayos gamma en nuestra galaxia, que vengan dirigidos a la Tierra, pueden acabar con todo el ozono durante años, suficiente para provocar una enorme extinción de especies.

Los científicos encontraron señales en la ionosfera mediante un satélite de China, identificando un salto en el campo eléctrico, que se correlacionó con la señal del estallido de rayos gamma que midió el Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma de la Agencia Espacial Europea (ESA).

El aumento en el campo eléctrico por un factor de 60, golpeando los electrones del ozono y nitrógeno en lo alto de la atmósfera, con lo cual temporalmente dejaron de absorber la radiación ultravioleta.

Ya se sabía de rayos gamma que ionizaban las moléculas en la parte baja de la ionosfera, a más de 340 kilómetros de altura, pero es la primera vez que la afectan toda. Tanto que afectó radio comunicaciones de ondas largas. Activó detectores de rayos en India y activó instrumentos que estudian explosiones del Sol, las llamaradas solares.

Por fortuna esta explosión fue muy lejana y sus efectos son más una curiosidad científica que unha amenaza real. De no ser así...

Notas:

Con datos de The New York Times.

Se actualizó el 21 a las 20:40 con información desde Phys.org

Estudio sugiere existencia de antiestrellas

El espacio está repleto de estrellas y ahora parece que también hay antiestrellas. Sí, estrellas de antimateria. ¡Qué enredo!

Eso sugiere un nuevo estudio que detectó 14 destellos en un mapa de rayos gamma. Estas candidatas a antiestrellas parecen producir el tipo de rayos gamma que se generan cuando la antimateria, la contraparte cargada opuestamente a la materia, se encuentra con la materia normal y se aniquila.

Mapa de las candidatas a antestrellas. Imagen S. Dupourqué et al

Podría darse en las superficies de antiestrellas cuando su gravedad captura materia del espacio interestelar, explicaron los investigadores en el artículo publicado en Physical Review D.

"Si acaso se logra probar la existencia de antiestrellas sería un golpe grande para el modelo cosmológico estándar", en palabras de Pierre Salati, físico teórico, citado por Science News, quien no participó del estudio.

Se ha pensado que aunque el universo nació con iguales cantidades de materia y antimateria, el universo moderno no contiene casi antimateria. Por alguna razón o proceso las partículas de materia superan por mucho a las de antimateria. Mas un instrumento en la Estación Espacial generó dudas detectando señales de un núcleo de antihelio. Si se confirman las observaciones, pudo haber sido emitido por una antiestrella.

En el nuevo estudio los científicos examinaron 10 años de datos del Telescopio Espacial Fermi de rayos gamma. Y de casi 5800 fuentes en el catálogo, 14 tenían rayos con energías esperadas en la aniquilación materia-antimateria, pero no semejaban ningún tipo de fuente conocido como un pulsar o un agujero negro.

Con base en los datos, calcularon cuántas antiestrellas podrían existir en el vecindario del Sol. Al final obtuvieron que podría haber una por cada 400 000 estrellas normales. Esto si existen en el plano de la galaxia. Si están por fuera de él no tendrían suficiente materia para acretar y serían más difíciles de detectar, podría haber entonces 1 por cada 10 estrellas normales.

Determinar que un objeto es una antiestrella no sería nada fácil, prácticamente imposible decir que una candidata es en realidad una antiestrella, expresó Simon Dupourqué, coautor, astrofísico del Institute of Research in Astrophysics and Planetology enToulouse, Francia.

La existencia de antiestrellas supondría que muchas cantidades de antimateria lograron sobrevivir agrupadas en partes aisladas del espacio.

Otro tema para debatir y... probar.

Murió otro telescopio espacial

Algunos de los hallazgos del telescopio espacial Spitzer. Foto Nasa/JPL-Caltech

Un telescopio ha muerto. Ayer a las 22:30 horas (Tiempo Universal) los controladores de la misión lo pusieron en modo seguro. Es decir: no volverá a funcionar.

Y fue uno de los cuatro grandes telescopios de la Nasa en el espacio, el que nos regaló la mejor visión en infrarrojo del universo: el telescopio espacial Spitzer, lanzado en 2003.

Los otros que han cambiado nuestra percepción del cosmos son el Hubble, el Chandra de rayos X y el Observatorio Compton de Rayos Gamma.

Spitzer murió en su ley, allá en el espacio, desde donde transmitió continuamente información que derivó en hallazgos, como un anillo más en Saturno. Aportó en el conocimiento de asteroides y cometas, pero también sobre la formación y evolución de galaxias en el antiguo universo. Y probó ser eficaz para detectar planetas extrasolares: a él se debe el comentado hallazgo de siete planetas tipo Tierra alrededor de la estrella Trappist-1.

Fue en 2016 cuando la Nasa decidió poner fin a su misión en 2018, para ser remplazado por el gran telescopio James Webb. Como este se retrasó, el Spitzer se mantuvo otro año en operación. El Webb, sin embargo, no será lanzado hasta 2021.

El Spitzer tuvo una vida más larga de lo esperado. En 2009 casi que muere al haber agotado el helio líquido del sistema de enfriamiento, necesario para la operación de dos de sus tres instrumentos.

Pero los científicos se la ingeniaron para mantener activos dos de los cuatro canales de longitud de onda del tercer equipo. Así, pudo trabajar 10,5 años más.

Entre sus hallazgos grandes figuran estos 15:

1. El primer mapa del clima en un exoplaneta.

2. Imagen de los comienzos de una estrella naciente.

3. Una colección de galaxias de hace más de 12 000 millones de años.

4. Detección de los ingredientes de un cometa.

5. El anillo más grande de Saturno.

6. Hallazgo de buckyballs, moléculas esféricas de carbono, en el espacio.

7. Colisiones en planetas extrasolares.

8. Análisis de la atmósfera de un exoplaneta.

9. Dos de los agujeros negros más distantes.

Ubicación del planeta más lejano. Imagen Nasa/JPL-Caltech

10. El planeta más lejano de la Tierra hasta ahora, a 13 000 años luz.

11. La primera luz de un exoplaneta.

12. Detección de asteroides pequeñísimos.

13. Mapa no visto antes de la Vía Láctea.

14. Fotos de galaxias en la infancia del universo.

15. Los siete planetas alrededor de Trappist-1.

Detectan la explosión más poderosa del universo

Dibujo de cómo es un estallido de rayos gamma. Foto Desy

La explosión más potente del universo en acción y fue captada por telescopios especializados. Una explosión que en pocos segundos liberó una energía equivalente a la que emite el Sol en toda su vida de 10 000 millones de años.

Un estallido de rayos gama que alcanzó 100 000 millones de veces tanta energía como la luz visible.

Fue captada por científicos de los telescopios HESS y MAGIC, así como de otros de la Nasa en el espacio y revelada en un artículo en Nature.

Es la primera explosión de rayos gamma captada por telescopios en la superficie terrestre.

Los estallidos de rayos gamma son explosiones repentinas, cortas de esa clase de radiación que sucede más o menos una vez cada día en algún lugar del universo visible.

La información disponible hoy indica que se originan en la colisión de estrellas de neutrones o en explosiones de supernova de soles gigantes colapsando en un agujero negro.

“Estas son las explosiones más poderosas conocidas en el universo (tras el Big Bang) y típicamente liberan más energía en unos segundos que el Sol en toda su vida y brilla a través de casi todo el universo visible”, explicó David Berge, del programa Desy del Max Planck Institute.

Ese fenómeno fue descubierto por casualidad en los años 60 por satélites usados para monitorear las pruebas nucleares en la Tierra.

Dede entonces se estudian. Hoy con telescopios que logran observar un destello azul débil, la luz Cherenkov que los rayos gamma inducen en nuestra atmósfera, pero son equipos solo sensibles a energías muy altas.

Esos telescopios Cherenkov han identificado muchas fuentes de rayos gama cósmicos, pero no habían detectado explosiones.

En estas explosiones se expulsan chorros de partículas a casi la velocidad de la luz. Producen un pulso inicial de rayos gama que puede durar hasta un minuto.

La explosión se detectó el 14 de enero de este año hacia la constelación Fornax. A los 22 segundos de que los telescopios espaciales hubieran detectado la explosión, se envió alerta a astrónomos en tierra para capturar más datos de la explosión, denominada GRB 190114C, logrando su detección el grupo MAGIC a los 57 segundos de ocurrido el evento, que se presentó a más de 4000 millones de años luz, un tercio de la edad del universo (la luz solo llegó ahora tras viajar durante 4000 millones de años).

La detección de la explosión permite conocer detalles sobre las fuentes que la originan y el desarrollo del proceso.