Detectan el origen de los fotones que llegan a la Tierra

Un grupo de científicos del RIKEN Cluster for Pioneering Research, liderados por Hirotaka Ito, han usado simulaciones por ordenador para demostrar que los fotones emitidos por los largos estallidos de rayos gamma (GRB por sus siglas en inglés), uno de los eventos más energéticos que tienen lugar en el universo, se originan en la fotosfera, la porción visible que emiten las estrellas en explosión.

Los estallidos de rayos gamma son los fenómenos electromagnéticos más poderosos observados en el universo, liberando tanta energía en solo un segundo o más como el sol durante toda su vida. “Es cierto – nos confirma Miguel Mas, investigador del Centro de Astrobiología en una conversación telefónica –, la emisión que medimos de estos objetos sobrepasa a los 10 elevado a la 50 aproximadamente, mientras que el Sol genera 10 elevado a la 33, lo que ocurre es que emiten esta energía de golpe”.

La investigación, publicada en Nature Communications, proporciona el mejor diagnóstico hasta la fecha para explicar el mecanismo de emisión de GRB.

“Si bien hemos aclarado el origen de los fotones – explica Ito en un comunicado –, todavía hay misterios acerca de cómo las estrellas producen los GRB. Nuestros cálculos deberían proporcionar información valiosa para analizar el mecanismo fundamental detrás de la generación de estos eventos tremendamente poderosos”.

Para Mas es tan importante el hallazgo como fantásticos los GRBs. “Los hay de corta duración, unos pocos segundos y los hay de larga que son dos minutos – continúa este experto español –. Lo que ocurre es que tenemos una estrella muy masiva (entre 50 y 80 veces la masa del Sol) rotando altas velocidades, cuanto más pequeña, gira a mayor velocidad y dentro de la estrella se produce un agujero negro rotando a gran velocidad, millonésimas de segundo. Allí van cayendo las capas internas del material de la estrella y luego, por la velocidad de giro, el material sale despedido a altas velocidades como dos chorros por los polos del agujero negro y perforan lo que queda de la estrella. Lo que esta gente ha descubierto es dónde, en la superficie del chorro, se producen los fotones que llegan a nosotros. Es un proceso muy violento que se produce en cuestión de segundos. Y se produce no una supernova sino una hipernova".

Para Mas una de las aplicaciones que tiene este hallazgo es que permite analizar la energía emitida y la que nos llega y así saber la distancia a galaxias que están muy lejanas. Para comprender esto había que saber el mecanismo que produce estos chorros. El avance también nos permite comprender mejor la cantidad de energía oscura en el universo y retroceder en el tiempo hasta 10.000 millones de años.

“Los GRBs esconden muchos conocimientos y son fundamentales para la ciencia – concluye Mas –. Lo negativo es que no hay forma de saber cuándo ocurrirán”.