26/Dic/06

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Descubrimiento de explosiones cósmicas desconocidas hasta ahora

Los investigadores están estudiando la posibilidad de que las explosiones de rayos gamma detectadas sean resultado de un nuevo proceso de muerte estelar en el que se forma un agujero negro que engulle la estrella apagándola poco a poco.

Un equipo internacional de científicos, entre los que se encuentra Javier Gorosabel, del Instituto Astrofísica de Andalucía, perteneciente al CSIC y con sede en Granada, ha detectado dos fenómenos astrofísicos desconocidos hasta la fecha y carentes de clasificación. Las conclusiones de la investigación en la que participa el español aparecen esta semana publicadas en cuatro artículos de la revista 'Nature'. Los investigadores están ahora estudiando la posibilidad de que las explosiones de rayos gamma detectadas, GRB 060505 y GRB 060614, sean el resultado de un nuevo proceso de muerte estelar en el que se forma un agujero negro que engulle la estrella apagándola poco a poco.

Según explicó a Europa Press Javier Gorosabel, "quizás la aportación más importante de este estudio es poner en evidencia la ignorancia y la complejidad asociada a los fenómenos de muerte estelar en estrellas masivas. Así, se hace patente que los modelos de colapso estelar precisan de una profunda revisión".

Los días 5 de Mayo y 14 de Junio se produjeron dos estallidos de rayos gamma muy singulares que fueron detectados por el satélite Swift de la NASA. Los estallidos de rayos gamma, también conocidos como GRBs, son los eventos más violentos del Universo y se conocen desde los años 70. "Estas dos explosiones cósmicas ocurrieron en dos galaxias situadas a una distancia aproximada de 1.290 y de 1.850 millones de años luz, respectivamente. En los pocos segundos que dura una de estas explosiones se libera cientos de veces la energía que ha radiado nuestro Sol en sus aproximadamente 5.000 Millones de años de vida", explica Gorosabel".

En el estudio en el que participa el astrónomo español se publica la detección de dos eventos astrofísicos desconocidos hasta la fecha originados posiblemente por la muerte estelar de dos estrellas muy masivas, de cientos de veces la masa de nuestro Sol.

Gorosabel señala que hasta la fecha se creía que existían tres grandes familias de muerte estelar. La primera se produce cuando las estrellas agotan su combustible nuclear, el hidrógeno, y no tienen masa suficiente para fusionar el Helio. La estrella va apagándose lentamente produciendo un cadáver estelar denominado enana blanca. Este fenómeno ocurre con las estrellas poco masivas con masas estelares por debajo de aproximadamente 10 masas solares, por lo que es previsible que nuestro Sol agonice lentamente de esta forma.

La segunda familia se observa en las estrellas masivas, capaces de fusionar el helio así como otros núcleos atómicos más pesados. Este proceso se denomina Supernova y está asociado al colapso de los núcleos estelares. Dependiendo del tipo de Supernova (I o II) el colapso en su interior se produce por procesos físicos diferentes. Pero en todas ellas el fenómeno de explosión se debe a que las capas de la estrella caen de forma radial hacia un núcleo colapsado y rebotan hacia el exterior.

El tercer gran grupo es menos conocido que los dos anteriores y se cree que se debe a estrellas masivas que son rápidamente rotantes. Estos fenómenos se denominan Hipernovas, por ser una variante energética de las Supernovas. Dos grandes características separan a las Hipernovas y las Supernovas: por un lado las Hipernovas emiten copiosamente rayos gamma en los primeros instantes del colapso y están asociados a los GRBs de larga duración; y por otro lado, el colapso en las Hipernovas no se produce de forma radial como en las Supernovas, sino a través de un disco de acrecimiento en torno al agujero negro situado en el centro de la estrella. Tanto en Hipernovas como en Supernovas se produce la muerte explosiva de la estrella masiva, debido al rebote de las capas exteriores de la estrella en su núcleo; esto es, implosión en el centro y explosión en el exterior estelar.

Los dos eventos observados guardan grandes similitudes con los GRBs largos, sin embargo no han producido ninguna Hipernova. Este hecho ha sido una gran sorpresa pues hasta la fecha todos los GRBs largos estudiados en detalle han mostrado una Hipernova asociada. La gran pregunta que se plantea es cómo se puede producir un GRB largo sin una

Hipernova

Según Gorosabel, "es posible que se necesite mucho tiempo para responder detalladamente a esta pregunta, pero los investigadores trabajan con una hipótesis en la que este novedoso fenómeno se debe a un proceso de implosión, pero sin explosión asociada. Esto es, el proceso de explosión fue inhibido por alguna razón". Los autores sugieren que en el proceso de colapso, el núcleo estelar dio origen a un agujero negro que engulló toda la estrella, incluyendo la mayoría, o quizás todas, las capas exteriores que dan origen a la Hipernova. Así desde el punto de vista de un observador externo a la estrella, la estrella iría lentamente disminuyendo su tamaño hasta que finalmente desaparecería sin dejar rastro.

Fuente: EP. Aportado por Eduardo J. Carletti