Una colisión estelar que brilló casi un minuto complica el escenario de las explosiones estelares
12/12/2022 de Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) / Nature
Las explosiones de rayos gamma (GRBs) son los fenómenos más energéticos del universo, detectables incluso si se producen en galaxias a miles de millones de años luz. Se clasifican como cortos o largos en función de si duran más de dos segundos, y su duración se asocia a su origen: los estallidos largos se producen con la muerte de estrellas muy masivas, mientras que los cortos se relacionan con la fusión de dos objetos compactos, como estrellas de neutrones, agujeros negros o ambos. Ahora, la detección de un GRB de casi un minuto producido por la colisión de objetos compactos complica el escenario, ya que muestra que la clasificación de estos estallidos según su duración no responde del todo a la realidad y abre nuevos escenarios en la muerte de las estrellas.
“Al estudiar el estallido, denominado GRB211211A, observamos indicios claros que apuntaban a una kilonova, producida en la fusión de dos estrellas de neutrones, y no a una supernova, la explosión con la que terminan su vida las estrellas muy masivas –señala José Feliciano Agüí Fernández, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el estudio, publicado en Nature–. De hecho, la luminosidad, duración y color de la kilonova son similares a otro evento muy conocido que se produjo en 2017, una fusión de estrellas de neutrones que constituyó la primera observación de un evento cósmico en luz y en ondas gravitatorias”.
Las estrellas de neutrones son objetos muy compactos y de rápida rotación que surgen cuando una estrella muy masiva expulsa su envoltura en una explosión de supernova. Sabemos que la fusión de estrellas de neutrones producirá un estallido corto de rayos gamma (GRB), ondas gravitatorias y una kilonova, un fenómeno similar a las supernovas pero cuya energía procede en parte del decaimiento de especies radiactivas y que produce grandes cantidades de elementos pesados –de hecho, se cree que la mayor parte del oro y el platino en la Tierra se formaron como resultado de antiguas kilonovas–.
La firma característica de las kilonovas es su brillo en el infrarrojo cercano, muy superior a su brillo en luz visible. Esta diferencia se debe a que los elementos pesados expulsados por la kilonova bloquean la luz visible pero no la infrarroja, que presenta una longitud de onda mayor. “Sin embargo, observar en el infrarrojo cercano es un desafío técnico y pocos telescopios en tierra lo consiguen. Este hallazgo ha sido posible gracias los telescopios gemelos Gemini, que nos mostraron que estábamos ante una fusión de estrellas de neutrones”, señala Jillian Rastinejad, investigadora de la Universidad de Nothwestern (EEUU) que encabeza el trabajo.
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