Detectan una gigantesca explosión de rayos gamma cerca de nuestra galaxia

Lo cierto es que, hace apenas unos meses, nuestro planeta recibió la radiación de una de estas explosiones gigantes de rayos gamma, catalogada como GRB 200415A . Y según explica un equipo de investigadores en Nature Astronomy , este poderoso GRB procede del mismo lugar que en el pasado ya nos había lanzado GRBs más pequeños y cortos: un magnetar (un tipo de estrella de neutrones), que se encuentra, en términos cósmicos, mucho más cerca de nosotros (a unos 11,4 millones de años luz) que la mayoría de GRBs conocidos hasta ahora.

Muchas de las explosiones de rayos gamma , en efecto, llegan desde galaxias lejanas, pero esta se ha producido tan cerca que pudo llegar a provocar cortes en la recepción de teléfonos móviles en la Tierra. Los GRBs, sin embargo, resultan interesantes por otra razón bien distinta: transportan una valiosa información sobre la historia más temprana del Universo.

"Nuestro Sol es una estrella muy común -afirma Soebur Razzaque, de la Universidad de Johannesburgo y autor principal del estudio-. Cuando muera, se hará más grande y se convertirá en una gigante roja. Después de eso, colapsará en una pequeña estrella compacta llamada enana blanca. Pero las estrellas que son mucho más masivas que el Sol tienen un final muy diferente".

De hecho, prosigue el investigador "cuando esas estrellas masivas mueren, explotan en una supernova. Lo que queda después de eso es una estrella compacta muy pequeña, lo suficientemente pequeña como para caber en un valle de apenas 20 km de ancho. Esa estrella se llama estrella de neutrones. Y es tan densa que una simple cucharada de su material pesaría muchas toneladas en la Tierra". Esas estrellas tan masivas, o lo que queda de ellas, son las que causan los GRBs, las mayores explosiones de todo el Universo.

Hace ya tiempo que los científicos saben que las supernovas emiten GRBs largos, ráfagas de rayos gamma de más de dos segundos de duración. Y en 2017 se descubrió que también dos estrellas de neutrones orbitando una alrededor de la otra en espiral pueden emitir un GRB corto. Pero el estallido detectado en 2017 se produjo a una "distancia segura" de unos 130 millones de años luz de nosotros. Lo cual no podía explicar ninguno de los demás GRBs que los investigadores pueden detectar en nuestro cielo casi a diario.

Todo eso cambió en apenas una fracción de segundo a las 4:42 AM, hora del Este de EE.UU, el pasado 15 de Abril de 2020. Ese día, en efecto, una gigantesca llamarada GRB pasó por Marte, dejándose sentir por muchos satélites, una nave espacial y la Estación Espacial Internacional que orbita alrededor de nuestro planeta.

Esa fue la primera llamarada gigante conocida desde el lanzamiento, en 2008, del Telescopio Espacial de rayos Gamma Fermi, de la NASA. Una explosión que duró apenas 140 milisegundos, un simple parpadeo durante el que, sin embargo, se liberó una energía equivalente a la de millones de soles. Ahora, los telescopios y demás instrumentos en órbita han conseguido recoger muchos más datos de la llamarada gigante del pasado Abril de lo que fue posible 16 años atrás.

El escurridizo GRB fue llamado GRB 200415A. Y la Red Interplanetaria (IPN), un consorcio de astrónomos de todo el mundo, logró descubrir de dónde vino esa llamarada gigante. GRB 200415A explotó de un magnetar situado en la galaxia NGC 253, en la constelación del Escultor. Hasta ahora, la gran mayoría de los GRBs conocidos se habían rastreado hasta objetos muy diferentes: supernovas o dos estrellas de neutrones orbitándose entre sí. Pero muy pocos viniendo de un magnetar.

"En la Vía Láctea hay decenas de miles de estrellas de neutrones -explica Razzaque-. Y de todas ellas solo se sabe que 30 son magnetares. Los magnetares son hasta mil veces más magnéticos que las estrellas de neutrones ordinarias. La mayoría emite rayos X de vez en cuando. Pero hasta ahora, solo sabemos de un puñado de magnetares que hayan producido llamaradas gigantes. El más brillante que hemos podido detectar fue en 2004. Hasta que llegó GRB 200415A en 2020".

La galaxia NGC 253, a 11,4 millones de años luz de distancia, puede parecernos muy lejana, pero eso es relativamente cerca cuando se habla de la potencia de fuego nuclear de una llamarada gigante GRB.

Un estallido de rayos gamma es algo difícil de imaginar, muchísimo más potente que cualquier erupción solar, que como se sabe ya tienen el poder suficiente como para interrumpir a veces los sistemas de telecomunicaciones y dañar las redes eléctricas. La llamarada gigante de 2004 también tuvo el mismo efecto, y ello a pesar de estar muchísimo más lejos de nosotros que el Sol.

Ahora, casi veinte años después, los instrumentos disponibles permiten detectar eventos GRB de muchas formas diferentes, desde ondas gravitacionales a ondas de radio, de luz visible, rayos X o rayos gamma. Por eso, con GRB 200415A se pudo comprobar que, en realidad se trató de una explosión doble. Y ambas pudieron ser detectadas.

Ya en 2005, Razzaque predijo que durante un evento de llamarada gigante se podía producir más de una explosión. Y en este estudio, el investigador y sus colegas desarrollaron un modelo teórico, o predicción, de cómo se vería una segunda explosión en una llamarada gigante GRB. Modelo que compararon después con los datos medidos de GRB 200415A.

"Los datos del Fermi Gamma-ray Burst Monitor -dice Razzaque- nos informaron de la primera explosión. Los datos del Fermi Large Area Telescope (LAT) nos informaron sobre la segunda. La segunda explosión ocurrió unos 20 segundos después de la primera y con una energía de rayos gamma mucho mayor. También duró más. Sin embargo, todavía tenemos que entender lo que sucede tras unos cientos de segundos".

Si la próxima explosión gigante GRB ocurre más cerca de nuestra galaxia natal, podría ser detectada por el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, opina Razzaque. "Sería una excelente oportunidad para estudiar la relación entre las emisiones de rayos gamma de muy alta energía y las emisiones de ondas de radio de la segunda explosión. Y eso nos diría más sobre lo que funciona y lo que no funciona en nuestro modelo".

Lo cierto es que cuanto mejor comprendamos la naturaleza de estas fugaces y poderosas explosiones, mejor comprenderemos el Universo en que vivimos. Todo está conectado, y una estrella que murió poco después del comienzo del Universo podría estar interrumpiendo la recepción de los teléfonos móviles en la actualidad.

"Aunque las explosiones de rayos gamma suceden desde una sola estrella -dice Razzaque- podemos detectarlas desde muy temprano en la historia del Universo. Incluso cuando el Universo solo tenía unos pocos cientos de millones de años. Solo ahora estamos detectando los estallidos de rayos gamma de las estrellas que murieron en ese momento, porque la luz tarda en viajar. Y eso significa que los estallidos de rayos gamma pueden decirnos mucho más sobre cómo el Universo se expande y evoluciona con el tiempo".