Las explosiones más poderosas del universo pueden dejar tumbas de agujeros negros

Cuando ciertas estrellas colapsan, liberan ráfagas abrumadoras de energía llamadas explosiones de rayos gamma, la explosión más poderosa del universo. Pero los restos cósmicos de estos violentos estallidos han sido un misterio, hasta ahora.

Dos nuevos estudios sugieren que cuando explotan los estallidos de rayos gamma, algunos pueden dejar agujeros negros como tumbas, mientras que otros pueden terminar como estrellas de neutrones en rotación.

Los estallidos de rayos gamma ocurren cuando algunas estrellas masivas llegan al final de sus vidas y agotan sus reservas de combustible para la fusión nuclear en sus núcleos. Sin la presión de la fusión que empuja hacia afuera, la gravedad gana.

En el dramático colapso resultante, se libera una avalancha de rayos gamma de alta energía y longitud de onda corta. A veces se asocian con supernovas, otra forma explosiva en la que mueren las estrellas, pero son eventos separados.

Ráfagas para agujeros negros

Uno de los nuevos estudios descubrió que para una determinada clase de explosiones de rayos gamma más brillantes y potentes, solo sirven los agujeros negros.

“Nos hemos centrado solo en los [estallidos de rayos gamma] más brillantes y extremos, argumentando que la liberación de energía de estos eventos es demasiado grande para ser impulsada por el colapso de una estrella de neutrones (magnetar)”, dijo el miembro del estudio Brad Cenko, un becario postdoctoral de la Universidad de California, Berkeley.

Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones, un objeto tan denso que sus protones y electrones se han fusionado para formar neutrones. Son estrellas de giro rápido con campos magnéticos extremadamente poderosos.

Las estrellas de neutrones están restringidas en cuanto a su masa pueden ser: si pesan más de un cierto límite, entonces la gravedad habría colapsado el objeto en un agujero negro. Los agujeros negros, por otro lado, no tienen un límite de masa superior, por lo que pueden abarcar cualquier masa necesaria para impulsar una explosión de rayos gamma.

Este equipo utilizó datos de la nave espacial Fermi de la NASA, que también observa con luz de rayos gamma. Originalmente conocido como el telescopio espacial de rayos gamma de gran área, o GLAST, Fermi se lanzó en junio de 2008.

Las explosiones más poderosas del universo pueden dejar tumbas de agujeros negros: estallidos de rayos gamma y magnetares. http://cot.ag/htCtRC

- The SETI Institute (@SETIInstitute) 29 de noviembre de 2010

Los dos estudios, presentados el 17 de noviembre en la conferencia Gamma Ray Bursts 2010 en Annapolis, Maryland, ayudan a aclarar la historia detrás de algunos de los eventos más violentos del universo. Los científicos dijeron que sus hallazgos no entran en conflicto entre sí.

“Ciertamente, nuestros resultados no son mutuamente excluyentes, ambos estamos mirando submuestras relativamente pequeñas de [estallido de rayos gamma]”, dijo Cenko.

Escenario de estrella giratoria

Otro grupo de científicos estudió una muestra de explosiones de rayos gamma observadas por el satélite de rayos gamma Swift de la NASA, que se lanzó en noviembre de 2004.

Descubrieron que 11 de los estallidos de rayos gamma tenían firmas particulares en el patrón de luz que emitían, lo que sugería la presencia de una magnetar.

Además de esa rareza, los magnetares tienen la peculiaridad de poseer campos magnéticos extremadamente fuertes. Y estas estrellas del tamaño de una ciudad también giran tan rápido que hacen una revolución completa en milisegundos.

Algunos investigadores habían pensado que los magnetares no serían lo suficientemente masivos para producir el tipo de energía necesaria para un estallido de rayos gamma. Pero el nuevo estudio sugiere que al menos algunos lo son.

"Creo que lo que muestra nuestro trabajo es que los magnetares son un modelo viable", dijo Paul O'Brien de la Universidad de Leicester del Reino Unido, miembro del equipo de investigación. “Para esta característica que vemos, es muy difícil ver cómo podría hacerlo para un agujero negro. Es mucho más consistente con un modelo de magnetar ”.