Una explosión de rayos gamma detectada por el observatorio integral de rayos gamma de la ESA el 3 de diciembre de 2003 ha sido estudiada a fondo durante meses por una armada de observatorios espaciales y terrestres. Los astrónomos ahora han concluido que este evento, llamado GRB 031203, es la explosión de rayos gamma cósmicos más cercana registrada, pero también la más leve. Esto también sugiere que toda una población de explosiones de rayos gamma sub-energéticos ha pasado desapercibida hasta ahora ...
Las explosiones cósmicas de rayos gamma (GRB) son destellos de rayos gamma que pueden durar desde menos de un segundo hasta unos pocos minutos y ocurren en posiciones aleatorias en el cielo. Se cree que se produce una gran fracción de ellos cuando se crea un agujero negro a partir de una estrella moribunda en una galaxia distante. Los astrónomos creen que un disco caliente que rodea el agujero negro, hecho de gas y materia que cae sobre él, de alguna manera emite un haz de energía paralelo al eje de rotación.
Según la imagen más simple, todos los GRB deberían emitir cantidades similares de energía de rayos gamma. La fracción detectada en la Tierra debería depender del "ancho" (ángulo de apertura) y la orientación del haz, así como de la distancia. La energía recibida debe ser mayor cuando el haz es estrecho o apunta hacia nosotros y más pequeño cuando el haz es ancho o apunta lejos de nosotros. Los nuevos datos recopilados con los observatorios de alta energía de la ESA, Integral y XMM-Newton, ahora muestran que esta imagen no es tan clara y que la cantidad de energía emitida por los GRB puede variar significativamente. "La idea de que todos los GRB escupen la misma cantidad de rayos gamma, o que son 'velas estándar' como los llamamos, simplemente se descarta por los nuevos datos", dijo el Dr. Sergey Sazonov, del Instituto de Investigación Espacial del Academia de Ciencias de Rusia, Moscú (Rusia) y el Instituto Max-Planck de Astrofísica, Garching, cerca de Munich (Alemania).
Sazonov y un equipo internacional de investigadores estudiaron el GRB detectado por Integral el 3 de diciembre de 2003 y recibieron el nombre en clave de GRB 031203. Dentro de un registro de 18 segundos de la explosión, el Sistema de Alerta de Ráfaga Integral había identificado la posición aproximada de GRB 031203 en el cielo y envió la información a una red de observatorios de todo el mundo. Unas horas más tarde, uno de ellos, el XMM-Newton de la ESA, determinó una posición mucho más precisa para GRB 031203 y detectó una fuente de rayos X que se desvanecía rápidamente, que posteriormente fue vista por radio y telescopios ópticos en el suelo.
Esta gran cantidad de datos permitió a los astrónomos determinar que GRB 031203 se disparó en una galaxia a menos de 1300 millones de años luz de distancia, lo que lo convierte en el GRB más cercano jamás observado. Aun así, la forma en que GRB 031203 se atenuó con el tiempo y la distribución de su energía no fueron diferentes de las de GRB distantes. Luego, los científicos comenzaron a darse cuenta de que el concepto de "vela estándar" podría no ser válido. "Estar tan cerca debería hacer que GRB 031203 parezca muy brillante, pero la cantidad de rayos gamma medidos por Integral es aproximadamente mil veces menor de lo que normalmente esperaríamos de un GRB", dijo Sazonov.
Una explosión de rayos gamma observada en 1998 en una galaxia más cercana parecía incluso más débil, aproximadamente cien veces menos brillante que GRB 031203. Sin embargo, los astrónomos no pudieron determinar de manera concluyente si se trataba de un GRB genuino porque la mayor parte de su energía se emitió principalmente como Rayos X en lugar de rayos gamma. El trabajo del equipo de Sazonov en GRB 031203 ahora sugiere que los GRB intrínsecamente más débiles pueden existir.
Un equipo de astrónomos de EE. UU., Coordinado por Alicia Soderberg del Instituto de Tecnología de California, Pasadena (EE. UU.), Estudió el "resplandor posterior" de GRB 031203 y dio más apoyo a esta conclusión. El resplandor posterior, emitido cuando la onda expansiva de un GRB impacta al medio difuso a su alrededor, puede durar semanas o meses y se desvanece progresivamente. Utilizando el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, Soderberg y su equipo vieron que el brillo de rayos X del resplandor posterior era aproximadamente mil veces más débil que el de los GRB distantes típicos. Las observaciones del equipo con el telescopio Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro (EE. UU.) También revelaron una fuente más tenue de lo habitual.
Sazonov y Soderberg explican que sus equipos buscaron cuidadosamente señales de que GRB 031203 pudiera inclinarse de tal manera que la mayor parte de su energía escapara a la detección de Integral. Sin embargo, como dijo Sazonov, "el hecho de que la mayor parte de la energía que vemos se emite en el dominio de rayos gamma, en lugar de en los rayos X, significa que estamos viendo el haz casi en el eje". Por lo tanto, es poco probable que gran parte de su producción de energía pueda pasar desapercibida.
Este descubrimiento sugiere la existencia de una nueva población de GRBs mucho más cerca pero también más tenue que la mayoría de los conocidos hasta ahora, que son muy enérgicos pero distantes. Los objetos de este tipo también pueden ser muy numerosos y, por lo tanto, producir explosiones más frecuentes.
La mayor parte de esta población ha escapado hasta ahora de nuestra atención porque se encuentra en el límite de detección con instrumentos pasados y presentes. Sin embargo, integral puede ser lo suficientemente sensible como para revelar algunos más en los años venideros. Estos podrían ser solo la punta del iceberg y los futuros observatorios de rayos gamma, como la misión planeada Swift de la NASA, deberían poder extender esta búsqueda a un volumen mucho mayor del Universo y encontrar muchos más GRBs sub-energéticos.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
