Skip to main content

La colisión de estrellas de neutrones crea un destello colosal que cambia el paradigma

Algunos de los eventos más dramáticos en el universo son los estallidos de rayos gamma (GRB), breves pulsos de luz tan brillantes que se pueden ver desde miles de millones de años luz de distancia. Los investigadores dividen estos eventos en GRB cortos que duran unos segundos y GRB largos que duran hasta un minuto. Durante mucho tiempo, los investigadores pensaron que todos los estallidos largos de rayos gamma eran causados por el colapso de estrellas masivas. Pero ahora, una nueva investigación sugiere que algunos GRB largos podrían ser causados por la fusión de dos estrellas de neutrones.

Una estrella de neutrones es el núcleo denso que queda después de que una enorme estrella colapsa, y es uno de los objetos más densos del universo, solo superado por los agujeros negros. Las estrellas de neutrones tienen un tamaño muy pequeño, alrededor de 6 millas de diámetro, pero tienen más masa que todo el sol. Entonces, cuando dos estrellas de neutrones chocan y se fusionan en cada una, el resultado es explosivo. La fusión de dos estrellas de neutrones se llama kilonova, un evento raro que produce un gran destello de luz y se sabe que produce GRB cortos.

Impresión artística de una kilonova producida por dos estrellas de neutrones en colisión.
Esta impresión artística muestra una kilonova producida por dos estrellas de neutrones en colisión. Mientras estudiaban las secuelas de un largo estallido de rayos gamma (GRB), dos equipos independientes de astrónomos que utilizan una gran cantidad de telescopios en el espacio y en la Tierra, incluido el telescopio Gemini Norte en Hawai y el telescopio Gemini Sur en Chile, han descubierto las características inesperadas de una kilonova, la explosión colosal provocada por la colisión de estrellas de neutrones. NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Pero cuando dos equipos de científicos investigaron un GRB recientemente identificado que duró 50 segundos, poniéndolo bien en la clasificación GRB larga, descubrieron que no fue causado por un colapso masivo de estrellas, sino más bien por una fusión de estrellas de neutrones.

«Este evento se parece a cualquier otra cosa que hayamos visto antes de un largo estallido de rayos gamma», dijo la investigadora principal Jillian Rastinejad de la Universidad Northwestern en un comunicado. «Sus rayos gamma se asemejan a los de los estallidos producidos por el colapso de estrellas masivas. Dado que todas las demás fusiones confirmadas de estrellas de neutrones que hemos observado han estado acompañadas de ráfagas que duran menos de dos segundos, teníamos todas las razones para esperar que este GRB de 50 segundos fuera creado por el colapso de una estrella masiva. Este evento representa un emocionante cambio de paradigma para la astronomía de estallidos de rayos gamma».

Esto significa que las causas de los GRB deben ser más complejas de lo que se pensaba. Si las fusiones de estrellas de neutrones pueden desencadenar GRB largos y cortos, debe haber algo sobre las estrellas de neutrones o GRB que aún no se ha entendido.

«Cuando pones dos estrellas de neutrones juntas, realmente no hay mucha masa allí», explicó el coautor Wen-fai Fong. «Un poco de masa se acumula y luego potencia una ráfaga de muy corta duración. En el caso de los colapsos masivos de estrellas, que tradicionalmente alimentan estallidos de rayos gamma más largos, hay un tiempo de alimentación más largo».

La investigación también se puede utilizar para ayudar a encontrar eventos de kilonova más esquivos para estudiar siguiendo el rastro de GRB largos y cortos.

«Este descubrimiento es un claro recordatorio de que el Universo nunca está completamente resuelto», dijo Rastinejad. «Los astrónomos a menudo dan por sentado que los orígenes de los GRB se pueden identificar por la duración de los GRB, pero este descubrimiento nos muestra que todavía hay mucho más que entender sobre estos increíbles eventos».

La investigación se publica en la revista Nature.

Recomendaciones del editor