Aproximadamente una vez al día, el cielo está iluminado por un misterioso torrente de energía. Estos eventos, conocidos como explosiones de rayos gamma, representan las explosiones más poderosas en el cosmos, enviando tanta energía en una fracción de segundo como la que emitirá nuestro Sol durante toda su vida útil.
Sin embargo, nadie ha sido testigo de una explosión de rayos gamma directamente. En cambio, los astrónomos deben estudiar su luz tenue.
Una nueva investigación de un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una característica desconcertante dentro de una explosión de rayos gamma, lo que sugiere que estos objetos pueden comportarse de manera diferente a lo que se pensaba anteriormente.
Se cree que estas poderosas explosiones se desencadenan cuando las estrellas moribundas colapsan en agujeros negros que arrojan chorros. Si bien esta etapa solo dura unos minutos, su resplandor posterior, una emisión que se desvanece lentamente que se puede ver en todas las longitudes de onda (incluida la luz visible), durará de unos días a semanas. Es a partir de este resplandor que los astrónomos tratan meticulosamente de comprender estas explosiones enigmáticas.
La emisión de resplandor se forma cuando los chorros chocan con el material que rodea a la estrella moribunda. Causan una onda de choque, que se mueve a altas velocidades, en la que los electrones se aceleran a tremendas energías. Sin embargo, este proceso de aceleración aún no se conoce bien. La clave está en detectar la polarización del resplandor crepuscular: la fracción de ondas de luz que se mueven con un plano de vibración preferido.
"Las diferentes teorías para la aceleración de electrones y la emisión de luz dentro del resplandor posterior predicen diferentes niveles de polarización lineal, pero todas las teorías coincidieron en que no debería haber polarización circular en luz visible", dijo el autor principal Klaas Wiersema en un comunicado de prensa.
"Aquí es donde entramos: decidimos probar esto midiendo cuidadosamente la polarización lineal y circular de un resplandor posterior, de GRB 121024A, detectado por el satélite Swift".
Y para su sorpresa, el equipo detectó polarización circular, lo que significa que las ondas de luz se mueven juntas en un movimiento espiral y uniforme a medida que viajan. La explosión de rayos gamma fue 1000 veces más polarizada de lo esperado. "Es un muy buen ejemplo de observaciones que descartan la mayoría de las predicciones teóricas existentes", dijo Wiersema.
La detección muestra que las teorías actuales deben ser reexaminadas. Los científicos esperaban que cualquier polarización circular fuera eliminada. La radiación de tantos electrones que viajan miles de millones de años luz borraría cualquier señal. Pero el nuevo descubrimiento sugiere que podría haber algún tipo de orden en la forma en que viajan estos electrones.
Por supuesto, existe la posibilidad de que este resplandor posterior en particular sea simplemente un bicho raro y no todos los resplandores posteriores se comporten así.
No obstante, "los choques extremos como los de las resplandores de luz de GRB son excelentes laboratorios naturales para impulsar nuestra comprensión de la física más allá de los rangos que se pueden explorar en los laboratorios", dijo Wiersema.
El artículo ha sido publicado en Nature.
