Cada cierto tiempo, el cielo nocturno se ilumina con una explosión espectacular que emite la luz más energética del universo: los estallidos de rayos gamma. Estos eventos pueden liberar en segundos la cantidad de energía que nuestro Sol emitirá en toda su vida.
Recientemente, científicos han encontrado una señal inédita en el espectro de radiación electromagnética del estallido de rayos gamma más brillante jamás registrado. Los hallazgos han sido publicados en la revista Science.
BOAT
La señal detectada es una línea de emisión en el espectro de rayos gamma, producida por la aniquilación mutua de pares de electrones y positrones, la materia y su contraparte antimateria.
Apodado ‘el BOAT’ (Brightest Of All Time – el Más Brillante de Todo el Tiempo), el estallido fue detectado en octubre de 2022. Fue el resultado de una estrella masiva explotando mientras su núcleo colapsaba en un agujero negro, emitiendo fotones tan energéticos que dificultaron las mediciones precisas.
Sin embargo, los científicos lograron tomar mediciones y supieron desde el principio que estaban ante un evento especial.
«Pocos minutos después de la erupción del BOAT, el monitor de estallidos de rayos gamma de Fermi registró un pico de energía inusual que llamó nuestra atención», comentó la astrofísica Maria Edvige Ravasio de la Universidad de Radboud en los Países Bajos.
«Cuando vi esa señal por primera vez, me dio escalofríos. Nuestro análisis desde entonces muestra que es la primera línea de emisión de alta confianza vista en 50 años de estudio de estallidos de rayos gamma», añadió.
La explosión
Las líneas de emisión y absorción en los espectros de luz indican la presencia de elementos específicos y pueden revelar mucho sobre los procesos astrofísicos.
En este caso, el estallido BOAT, oficialmente denominado GRB 221009A, se debió al nacimiento de un agujero negro. La explosión eyectó violentamente el material externo de la estrella al espacio mientras su núcleo colapsaba bajo la gravedad y fue acompañada por chorros de partículas que se proyectaron en direcciones opuestas, visibles como estallidos de rayos gamma cuando uno de los chorros está alineado hacia la Tierra.
El GRB 221009A fue tan brillante que inicialmente oscureció cualquier detalle, pero cinco minutos después, la luminosidad había disminuido lo suficiente como para que el telescopio de rayos gamma Fermi detectara una línea de emisión que duró al menos 40 segundos.
El origen
Los investigadores creen que la aniquilación de electrones y positrones fue responsable del resplandor observado. La energía de esta aniquilación, vista desde nuestra perspectiva, parece mucho más alta debido a la velocidad cercana a la luz del chorro.
Aunque BOAT parece ser un ejemplo extremo, su orientación hacia nosotros lo hizo especialmente brillante, ofreciendo una oportunidad única para estudiar estos fenómenos cósmicos.
«Después de décadas estudiando estas explosiones cósmicas, todavía no entendemos los detalles de cómo funcionan estos chorros», dice la astrofísica Elizabeth Hays del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. «Descubrimientos como esta línea de emisión nos ayudarán a investigar más profundamente este entorno extremo».