Las explosiones débiles de rayos gamma existen realmente

Impresión artística de una explosión de rayos gamma
17 octubre 2008

Las explosiones de rayos gamma, potentes emisiones de alta energía que barren el Universo aproximadamente una vez al día son, durante un corto periodo de tiempo, los objetos más brillantes del cielo de rayos gamma. Integral, el observatorio de rayos gamma de la ESA, ha observado varias explosiones de rayos gamma de baja luminosidad, confirmando la existencia de una población entera de explosiones débiles difíciles de detectar hasta la fecha.

Para detectar explosiones de rayos gamma (GRBs en sus siglas en Inglés), Integral está equipado con el detector más sensible jamás lanzado al espacio – IBIS. Su campo de visión está muy bien aislado de cualquier radiación de fondo, permitiendo la detección de señales débiles de rayos gamma. Los astrónomos estiman que aproximadamente ocurren unos 1400 GRBs al año pero, como nadie sabe cuándo y dónde van a aparecer, sólo se consiguen detectar unos pocos. Integral detecta una media de 10 GRBs al año, y ha tomado datos de 47 durante sus cuatro años y medio de operaciones.

Al estudiar los datos de explosiones de rayos gamma tomados por IBIS, la Prof. Lorraine Hanlon de la Escuela de Físicas del University College Dublin, Irlanda, y sus compañeros, se dieron cuenta de que algunas de las explosiones más débiles tenían una emisión de rayos gamma característica, así como débiles rastros en rayos X de baja energía y en el visible.

De hecho, como en general los GRBs son explosiones colosales de energía producidas por la colisión de objetos muy masivos y compactos tales como las estrellas de neutrones o los agujeros negros, o por la explosión de supernovas increíblemente potentes, o hipernovas, uno podría pensar que estas explosiones se reciben de forma muy débil simplemente porque ocurren muy lejos de nosotros, en los extremos remotos del Universo.

Distribution of faint gamma-ray bursts as observed by Integral
Distribución de explosiones débiles de rayos gamma observados por Integral

Aún así, la Prof. Hanlon y sus compañeros se dieron cuenta de que estas explosiones débiles, justo en el umbral de sensibilidad de IBIS, parecían originarse en nuestro vecindario cósmico, en los conjuntos cercanos de galaxias.

“Si las explosiones que hemos estudiado están tan ‘cerca’ en términos cosmológicos, significa que han sido débiles desde el principio,” comenta Hanlon. “De este hecho se puede deducir que los procesos que los han originado podrían ser menos energéticos que los que provocan las explosiones más potentes que estamos acostumbrados a observar.” El estudio del equipo sugiere que las explosiones débiles podrían producirse por el colapso de una estrella masiva que no presenta las características de una supernova, o por la fusión de dos enanas blancas (estrellas pequeñas y densas de un tamaño similar a la Tierra), o por la fusión de una enana blanca con una estrella de neutrones o un agujero negro.

“Las observaciones anteriores sugerían la existencia de GRBs débiles, y gracias a la sensibilidad de Integral ahora podemos asegurar que existe un gran número de ellos,” añade Hanlon. “Realmente, su número puede ser incluso superior al de los GRBs más luminosos, pero como son más débiles, sólo somos capaces de ver los que están relativamente más cerca.”

“Más observaciones de Integral en los próximos años nos ayudarán definitivamente a comprender los fenómenos de los GRBs débiles, y explorar la naturaleza de esta población recién observada,” concluyó Hanlon.

Nota a los editores:

Los resultados fueron publicados en el Astronomy & Astophysics journal (Junio del 2008), en un artículo titulado: “Global characteristics of GRBs observed with Integral and the inferred large population of low-luminosity GRBs”, por S. Foley, S. McGlynn, L. Hanlon, B. McBreen (University College Dublin, Irlanda), y S. McBreen (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Alemania) (A&A Vol. vol. 484, 143, 2008). Los resultados también fueron presentados en el 7th Integral Workshop que fue celebrado en Copenague, Dinamarca, en Septiembre del 2008.

Para más información:

Lorraine Hanlon, UCD School of Physics, University College Dublin, Ireland
Email: Lorraine.Hanlon @ ucd.ie

Christoph Winkler, ESA Integral Project Scientist
Email: Christoph.Winkler @ esa.int

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