“Explosión de Navidad”

El estudio español propone que la explosión de Navidad es el resultado de la fusión de una estrella de neutrones (una estrella degenerada que puede contener la masa del Sol en un radio de decenas de kilómetros) con una estrella gigante evolucionada.

Dos teorías para la explosión de rayos gamma del día de Navidad

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Fuentes: SINCIAA / El estallido de rayos gamma (o GRB, por sus siglas en inglés) del 25 de diciembre de 2010, conocido como la  “explosión de Navidad”, rompió los patrones establecidos para este tipo de fenómenos.

Impresón artística del modelo sugerido por un grupo liderado por el IAA para el GRB 101225A. Imagen: Aurore Simonnet, NASA E/PO, Universidad del Estado de Sonoma.

Su nombre oficial es GRB101225A y tuvo un brillo y una duración distintos a la media. Además, mostró un resplandor posterior, que se conoce como afterglow, cuya causa era de origen térmico, a diferencia del resto de GRBs.

Para explicar estas peculiaridades esta semana dos grupos de científicos publican en Nature sus teorías.

Por una parte, un equipo liderado desde el Observatorio Astronómico de Brera (Italia) sugiere que el estallido se debió a la ruptura de un objeto menor –como un cometa– por una estrella de neutrones situada dentro de nuestra galaxia.

Sin embargo, otra investigación dirigida desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) propone que el extraño fenómeno se debió a la fusión de una estrella gigante (de helio) con otra de neutrones. Consideran que el sistema colapsó tras una etapa en la que las estrellas compartieron la envoltura gaseosa que las rodea.

“Todos los GRBs observados hasta la fecha muestran unafterglow, cuya energía procede del movimiento de electrones a gran velocidad dentro del campo magnético del objeto; en cambio, en la ‘explosión de Navidad’ vimos que el origen de este resplandor era térmico, algo realmente inédito”, explica Christina Thöne, investigadora del IAA-CSIC.

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Nace un tercer escenario

Hasta ahora había dos mecanismos para explicar los GRBs, que corresponden a las dos modalidades conocidas: los GRBs largos (de dos o más segundos de duración) debidos al colapso de una estrella muy masiva, mientras que los cortos (de menos de dos segundos) se producen por la fusión de dos objetos compactos, como estrellas de neutrones.

“El carácter exótico de este GRB prácticamente nos forzaba a sugerir un tercer escenario, e investigamos una amplia gama de posibilidades para explicarlo”, relata Antonio de Ugarte (IAA-CSIC), líder del equipo internacional y también del IAA-CSIC.

El estudio español propone que la explosión de Navidad es el resultado de la fusión de una estrella de neutrones (una estrella degenerada que puede contener la masa del Sol en un radio de decenas de kilómetros) con una estrella gigante evolucionada.

Este sistema binario situado a una distancia de unos 5500 millones de años luz, atravesó una fase de envoltura común cuando la estrella de neutrones se adentró en la atmósfera de la estrella gigante. Durante esta etapa la estrella gigante perdió la mayor parte del hidrógeno que la componía.

Más tarde, cuando los astros se fusionaron, la explosión produjo un ‘chorro’, semejante a los que se generan en los GRB normales, pero que se calentó por la interacción con la envoltura común preexistente. Esto dio lugar al afterglow observado, dominado por radiación generada por material caliente y que fue enfriándose con el tiempo.

Unos diez días después del estallido en rayos gamma comenzó a emerger una débil explosión de supernova que alcanzó su máximo tras cuarenta días. Los GRBs largos suelen ir acompañados de una supernova brillante, cuyo brillo parece estar relacionado con la producción de níquel durante el evento.

“Nuestro escenario predice la producción de una pequeña cantidad de níquel que conduciría a una explosión de supernova muy débil, lo que lo hace más consistente con las observaciones” concluye Thöne.

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