Estallidos de rayos gamma, brillantes explosiones cósmicas, podrían revelar extraños «nudos» interestelares

Conchas de material rodean las estrellas de Eta Carinae. Un estallido de rayos gamma proveniente de esas estrellas debería liberar grandes cantidades de luz al chocar con el medio más denso.

Los estallidos de rayos gamma son enormes explosiones cósmicas y son uno de los eventos más brillantes y energéticos del Universo.

Su brillo cambia con el tiempo, iluminando el espacio profundo como una linterna que ilumina una habitación oscura. Se predice que la radiación intensa emitida por la mayoría de los estallidos de rayos gamma observados se liberará durante una supernova cuando una estrella implosiona para formar una estrella de neutrones o un agujero negro.

En el evento de estallido de rayos gamma recientemente observado llamado GRB 160203A, los restos de la explosión comenzaron a brillar mucho más de lo esperado, según los modelos científicos estándar, incluso varias horas después del destello inicial.

Ahora creemos que este «resplandor» fue causado por el cuerpo principal de la explosión que se estrelló contra las capas de material expulsado por la estrella fuente, o «nudos» interestelares.

Ambas teorías sugieren que el modelo estándar de ráfagas de rayos gamma necesita ser reexaminado, y quizás el espacio circundante no sea tan suave y uniforme como se predijo originalmente.

En nuestro estudio, comenzamos a recopilar informes de todo el mundo que observaron el evento de explosión de rayos gamma, incluidos los archivos del telescopio de investigación Zadko.

Al calibrar cuidadosamente los datos de diferentes fuentes y comparar el brillo diferente a lo largo del tiempo, desempaquetamos la galaxia circundante y definimos las características clave de la ráfaga: el índice temporal (qué tan rápido se desvanece con el tiempo), el índice espectral (el color general de la ráfaga). explosión) y la extinción (cuánta luz es absorbida por la materia entre aquí, en la Tierra, y la explosión).

Un hallazgo sorprendente fue que la densidad de la galaxia anfitriona del estallido es inusualmente densa, casi la misma que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

El siguiente paso fue ver cómo y cuándo los datos se alejaban del modelo. Con cálculos adicionales, identificamos tres períodos de tiempo interesantes que indicaron diferencias de brillo significativas en comparación con la predicción del modelo.

Aunque el tercer período fue probablemente una coincidencia, el primero y el segundo períodos fueron demasiado extensos para ignorarlos.

Normalmente, el resplandor es causado por algo que le sucede a la galaxia anfitriona (?), Como colapsar repentinamente en un agujero negro; sin embargo, este tipo de eventos ocurren normalmente dentro de los primeros minutos de un estallido de rayos gamma; en este evento, el primer resplandor no comenzó hasta tres horas después de la explosión inicial.

Como resultado, decidimos expandir el modelo convencional de estallidos de rayos gamma para explicar este evento inusual.

Una de las propiedades de tales eventos es la relación entre la densidad del medio y la intensidad de la radiación emitida por la explosión.

Lo que resulta particularmente convincente de esta explicación es su aplicabilidad a muchos contextos.

A medida que las estrellas se preparan para explotar en supernovas y estallidos de rayos gamma, expulsan sus capas exteriores hacia el espacio circundante.

Para ráfagas que no provienen de supernovas, estos cambios en el brillo podrían ser el resultado de turbulencias en el medio interestelar.

En cualquier caso, el cambio de brillo nos da una nueva herramienta para sondear la estructura del espacio distante, y ahora estamos anticipando con ansias otra explosión con características similares para poner a prueba nuestro nuevo modelo.