El resplandor fue producto de un estallido de rayos gamma cortos (SGRB, por sus siglas en inglés) que ocurrió a 10.000 millones de años luz de distancia de la Tierra. El evento, que ha sido denominado como ‘SGRB181123B’, se produjo 3.800 millones de años después del Big Bang. Se trata del segundo SGRB más distante jamás detectado y el evento cósmico más lejano con un resplandor óptico posterior. “No esperábamos descubrir un estallido de rayos gamma cortos distante, ya que son extremadamente raros y muy débiles” debido a su lejanía respecto a nuestro planeta, explicó Wen-fai Fong, autora principal del estudio. “Creemos que estamos descubriendo la punta del iceberg en términos de SGRB distantes”, dijo por su parte la coautora del trabajo Kerry Paterson.

Se cree que los estallidos de rayos gamma de corta duración –una de las explosiones más potentes y brillantes del universo– surgen ​​por la fusión de dos estrellas de neutrones. Sin embargo, cuando su resplandor llega a la Tierra, es débil y fugaz, por lo que suelen durar pocas horas antes de desaparecer. El SGRB181123B fue detectado por primera vez en noviembre de 2018 por un telescopio espacial de la NASA y, gracias a la rápida intervención de los responsables de este estudio y a la ayuda de otros dos telescopios terrestres, se pudo medir el resplandor óptico del evento.

Los científicos determinaron que SGRB181123B surgió durante la “adolescencia” del universo, cuando este tenía solo el 30 % de su edad actual, durante un período conocido como ‘mediodía cósmico’. En esa época, las estrellas y galaxias se formaban en cortos periodos de tiempo. “Se desconoce cuánto tiempo tardan en fusionarse las estrellas de neutrones, en particular las que producen SGRB”, por lo que encontrar un estallido de rayos gamma cortos “en este punto de la historia del universo sugiere que, en el momento en que se formaban muchas estrellas, un par de estrellas de neutrones pudo haberse fusionado con bastante rapidez”, dijo Fong.

Apenas habían pasado 43 segundos cuando el observatorio LIGO/Virgo, en EE.UU., captó ondas gravitacionales provenientes desde la misma zona espacial. Y otros 80 segundos después, el observatorio HAWC, en México, registró rayos gamma, originados también en el mismo sector. El astrofísico estadounidense Daniel Hoak tomó nota de tal secuencia de eventos y a través de su cuenta de Twitter cuestionó su origen.

Yesterday LIGO-Virgo reported a significant gravitational wave event, with at least one low-mass component

Then, IceCube reported a neutrino event, arriving 43sec before the L-V event and overlapping the GW localization.

& HAWC reports a 4.6sigma gamma ray in the same region https://t.co/sNlCf7gxFr

— Daniel Hoak (@DanHoak) December 17, 2019

De acuerdo con algunos científicos, estos tres fenómenos cósmicos podrían estar relacionados. Así, las ondas gravitacionales registradas pueden haber sido originadas por la fusión de un pequeño agujero negro y una estrella de neutrones. El flujo de neutrinos y la radiación gamma, captadas casi simultáneamente en la Tierra, teóricamente también podrían haber sido causados por dicha fusión.

Sin embargo, el hecho de que los tres fenómenos no fueron del todo simultáneos, sino que se manifestaron con 43 a 80 segundos de diferencia entre sí, pone en duda la hipótesis anterior. “La secuencia de eventos parece extraña: no entiendo cómo es posible que 43 segundos antes de la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro (si fue eso lo que pasó), ocurra una explosión de neutrinos, y 80 segundos después de esa fusión se emitan fotones con una energía de aproximadamente 100 GeV”, publicó Hoak en Twitter.

The timing of the events seems odd; I'm not sure how you get a neutrino 43sec before a NS-BH merger (if that's what it is), and a ~100Gev photon 80sec after. Also the HAWC event might be a particle (like a proton) instead of a photon.

— Daniel Hoak (@DanHoak) December 17, 2019

A ese respecto, el astrofísico ruso Valeri Mitrofánov, profesor del Departamento de Física de la Universidad Estatal de Moscú y jefe del grupo científico de colaboración internacional LIGO, sostuvo en declaraciones a RT que las dudas de su colega estadounidense están justificadas. Explicó que las ondas gravitacionales, los rayos de neutrinos y la radiación gamma se propagan a la velocidad de la luz, y las discrepancias en el tiempo entre dichos fenómenos espaciales sugiere que no están directamente relacionados.

“Por el momento solo podemos suponer qué tipo de conexión puede haber entre ellos”, señaló el científico ruso. Para determinar las causas de este misterioso evento en el espacio, los especialistas de los tres observatorios —LIGO/Virgo, IceCube y HAWC— deberán verificar los datos y realizar un análisis exhaustivo. “Este trabajo científico puede tardar incluso meses”, explicó. Además, Mitrofánov subrayó que la diferencia en el tiempo de recepción de señales no puede explicarse por la falta de sincronización de los equipos u otro error técnico, ya que nada similar se había observado antes.

La poderosa señal, registrada el pasado 14 de enero y bautizada como GRB 190114C, provenía de una distante galaxia ubicada a 7.000 millones de años luz de nuestro planeta. Este hito en la historia de la astronomía fue registrado por el telescopio Swift de la NASA y el observatorio especial de rayos gamma Fermi. En cuestión de apenas 22 segundos, las coordenadas del evento fueron enviadas a numerosos astrónomos en todo el mundo, que inmediatamente apuntaron sus telescopios hacia esa dirección. En el estudio participaron más de 300 científicos, entre ellos, los operadores de dos telescopios MAGIC (acrónimo inglés de Telescopio de rayos gamma por emisión de radiación Cherenkov en la atmósfera) situados en las Islas Canarias (España).

Estos últimos calcularon la energía de los fotones durante la emisión siguiente a la explosión de rayos gamma — fenómeno lumínico conocido como ‘afterglow’— estimándola entre 0,2 y 1 teraelectrovoltios (TeV). Es decir, el equivalente de la energía liberada por la colisión de protones en el Gran Colisionador de Protones, el más potente acelerador de partículas construido por el hombre. Se trata de la primera vez —desde que este tipo de fenómenos fue identificado en 1967— que una radiación de semejante magnitud se detecta en un brote de rayos gamma, señaló Gemma Anderson, astrónoma de la Universidad de Curtin y coautora de la investigación

“Es un billón de veces más energético que la luz visible”, expresó Anderson, añadiendo que “eso convierte a GRB 190114C en la fuente de protones TeV más brillante del universo”. La experta explicó que los brotes de rayos gamma suelen aparecer inesperadamente en el cielo aproximadamente una vez al día y que normalmente duran pocos segundos, pero el ‘afterglow’ que persiste tras la explosión puede ser observado por telescopios como el MAGIC por varios minutos o, en el caso de radiotelescopios, durante meses e incluso años.

Se estima que los brotes de rayos gamma son el producto de una supernova, es decir, una explosión estelar, la cual deja tras de sí un agujero negro, precisó Anderson. “Un típico estallido libera tanta energía en pocos segundos como la que liberaría el Sol en toda su vida de 10.000 millones de años”, concluyó.

Los investigadores descubrieron una fuente muy brillante de emisiones de radio que surgió a principios de la década de 1990 y que luego desapareció durante más de 20 años. No obstante, creen que se trata de un fenómeno común. De acuerdo con el gran brillo observado y el tipo de galaxia en el que ocurrió —una galaxia enana situada a 284 millones de años luz—, es muy probable que el resplandor fuese la explosión de una estrella masiva que podría superar la masa del Sol en más de 40 veces.

En opinión de Casey Law, astrónomo e investigador asistente del departamento de Astronomía de esta universidad, esto habría emitido un brote de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés) de larga duración no detectado, al que catalogó de “huérfano”. Asimismo, indicó que esperan descubrir nuevos casos de este fenómeno natural en las investigaciones que ya están en marcha.

“Creemos que somos los primeros en hallar la evidencia de brotes de rayos gamma que no pueden detectarse con un telescopio de rayos gamma”, dijo Law, quien lidera la búsqueda para rastrear grandes cantidades de material en busca de objetos brillantes que desaparecen y no vuelven a ser vistos de nuevo.

Los GBR rara vez son detectados, porque la fuente de rayos gamma debe apuntar directamente a la Tierra y tienen una duración de menos de un minuto. Según los expertos, tan solo una de cada cien explosiones puede ser vista desde nuestro planeta, mediante el uso del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA.

El hecho de que estas explosiones estén acompañadas por un resplandor posterior de varias décadas brinda a los astrónomos la oportunidad de detectar otro tipo de explosiones en el universo, y no solo aquellas precedidas de una de rayos gamma. Los científicos creen que encontrar más GBR ayudará a los astrónomos a entender mejor cómo funcionan las explosiones estelares masivas que los generan.

Las oscilaciones fueron registradas durante 10 años: desde agosto del 2008 hasta junio del 2018, especifica un comunicado que recoge el sitio web ‘phys.org’. La fuente de datos era el telescopio espacial Fermi, operado por la NASA, mientras que la fuente de la propia emisión transitoria se encontraba a una distancia de 456 millones de años luz.

“Lo que hemos observado podría ser el primer evento interesante en el que presenciamos unas modulaciones transitorias de rayos gamma periódicas en la emisión de alta energía por un blazar”, resalta el artículo de Bhatta, subido este agosto al repositorio de la Universidad Cornell (EE.UU.). Se trató de 7 ciclos y luego las llamaradas periódicas comenzaron a desvanecerse gradualmente, detalla el científico.

Markarian 501 (Mrk 501) es uno de los blazares —o núcleos galácticos activos— más próximos a la Vía Láctea. Según las hipótesis previas a este nuevo descubrimiento, las oscilaciones se deben a un chorro relativista (o ‘jet’, en el lenguaje de los astrofísicos) dirigido hacia la Tierra. Este fenómeno es asociado con la presencia de agujeros negros supermasivos en el núcleo galáctico.

Entre las explicaciones posibles que ofrece el autor sobre la fuerza motriz de estas oscilaciones rítmicas destaca el sistema binario de agujeros negros, es decir, no sería un solo agujero en ese núcleo, sino dos. Otras serían la precesión del chorro dirigido hacia la Tierra y la del disco de acreción bajo los efectos de torque gravitacional.

El análisis de seis brotes intensos de rayos gamma ha revelado pruebas de inversión temporal en sus curvas de luz. Es decir, hubo un evento en cada pulso de radiación en que el tiempo parecía fluir al revés, según un nuevo estudio.

La comunidad científica no está completamente segura sobre qué produce estos destellos poderosos que duran desde unos milisegundos hasta varias horas.

Uno de los tipos de eventos que pueden producirlos es la colisión de estrellas de neutrones. Otras posibilidades incluyen la conversión de una estrella masiva en una estrella de neutrón, estrella de ‘quarks’ o un agujero negro, dando inicio a una supernova o hipernova.

La mayoría de estos eventos se producen a miles de millones de años luz de la Tierra, por lo que detección requiere de equipos muy sensibles, a menudo de variedad óptica, lo que significa que hay bastante ruido mezclado con la señal.

En su afán de minimizar este efecto los investigadores de la Universidad de Charleston y de la de Clemson se centraron en el estudio de seis excepcionalmente luminosos brotes de rayos gamma registrados por el instrumento BATSE del Observatorio de Rayos Gamma Compton de la NASA, en órbita entre 1991 y 2000.

Es justamente donde encontraron estructuras ondulatorias complejas con inversión temporal, y solo los más luminosos las tenían. El hallazgo supone que una especie de impactador —un conjunto de partículas como electrones, iones o una onda solitaria o solitón— fue eyectada con alta velocidad por el objeto central.

A medida que este impactador se desplaza a través de las nubes de material previamente expulsado por la estrella moribunda, produce una emisión. Si es reflejada parcialmente en las mismas nubes, producirá una emisión similar, pero más débil, a la inversa.

Otra explicación es que dichas nubes podrían contar con un tipo de simetría bilateral radial, como una serie de anillos concéntricos, y el impactador se mueve a través de ellos en una dirección, sin ser reflejado, pero produce la apariencia de una señal reflejada.

El equipo de la Universidad de Charleston y la Universidad de Clemson cree que su estudio, publicado en la web de la Biblioteca de la Universidad Cornell (EE.UU.), debe proporcionar un nuevo conjunto de herramientas para comprender la muerte estelar y la formación de agujeros negros.

De vez en cuando ocurren fenómenos cósmicos que podrían algún día intervenir en la vida de la humanidad, reducir nuestra población o exterminarnos por completo, informa el portal ‘The Conversation’.

1. Fulguración solar de alta energía

El núcleo de nuestro Sistema Solar, aunque parezca agradable a los playeros, tiene un lado diferente en la dimensión cósmica. Por ejemplo, crea fuertes campos magnéticos que forman manchas solares, a veces de un tamaño mucho mayor que la Tierra.

El Sol expulsa partículas y radiación, llamados ‘vientos solares’. Encontrándose con el campo magnético de la Tierra, tales vientos causan tormentas geomagnéticas que dibujan hermosas auroras en el cielo terrestre. Las tormentas de alta potencia pueden influir en la radiocomunicación o provocar apagones.

Uno de los peores casos registrados sucedió en 1859; conocido como ‘el evento Carrington’, esa tormenta provocó el colapso de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. Algunos científicos temen que nuestro planeta pueda volver a ser escenario de otro acontecimiento parecido o incluso uno más poderoso, que destruiría decenas o centenares de transformadores, sumergiendo al mundo en una oscuridad que predominaría durante semanas, meses o años.

2. Impacto de un asteroide

Se cree que los asteroides fueron en parte responsables de la extinción de los dinosaurios, por lo cual no hay que subestimar la amenaza potencial que representan.

Los astrónomos han revelado la existencia de una gran cantidad de rocas en nuestro Sistema Solar potencialmente peligrosas para la Tierra

Aunque estamos al principio del desarrollo de sistemas de protección contra los asteroides pequeños que puedan impactar en la Tierra, estamos indefensos ante los mayores. Según cálculos de los científicos, la caída a la Tierra de un cuerpo celeste con un diámetro de un kilómetro causaría nubes de polvo que privarían a la Tierra de luz solar durante varios meses.

3. Expansión solar

Sabemos a ciencia cierta que el Sol llegará al final de su vida dentro de 7.720 millones de años, cuando expulsará sus capas exteriores hacia el espacio interestelar para formar una nebulosa planetaria que poco a poco se desvanecerá dejando una enana blanca.

Pero la humanidad no será testigo de estas fases finales. A medida que el Sol se envejezca, su tamaño se irá expandiendo y su temperatura bajando. Para el momento que se convierta en un gigante será lo suficientemente grande como para devorar Mercurio y Venus. El viento solar creando por el gigantesco Sol será tan fuerte que ralentizará la Tierra. Como resultado, dentro de unos 7.590 millones de años, nuestro planeta se verá en las capas externas de la inflada estrella moribunda y se fundirá para siempre.

4. Brote de rayos gamma

Los extremadamente poderosos estallidos de energía llamados ‘brotes de rayos gamma’ se originan en la explosión de sistemas binarios de estrellas (dos estrellas que orbitan un centro común) y supernovas (estrellas en explosión).

Este fenómeno se debe a la alta concentración de energía en un haz estrecho que dura segundos o minutos. La radiación que lleva tal haz podría dañar y destruir nuestra capa de ozono, exponiendo a todo ser vivo a la radiación ultravioleta del Sol.

Los astrónomos han detectado un sistema estelar, codificado como ‘WR 104’, capaz de producir tal evento. Se ubica a 5.200-7.500 años luz, que no es lo bastante lejos como para garantizar nuestra seguridad. Solo podemos conjeturar respecto a cuándo el brote tendrá lugar.

5. Supernovas cercanas

Las explosiones de estrellas, que tienen lugar al final de su vida, ocurren en promedio una o dos veces cada 100 años en la Vía Láctea. Con más frecuencia se producen más cerca del denso centro de nuestra galaxia y la buena noticia es que estamos a unos dos tercios del camino desde el centro.

Por ejemplo, la supergigante roja Betelgeuse, ubicada en la constelación de Orión a 460-650 años luz de la Tierra, podría explotar en cualquier momento desde ahora hasta dentro de un millón de años.

“Afortunadamente, los astrónomos han calculado que una supernova necesitaría ubicarse a por lo menos 50 años luz de nosotros para que su radiación perjudique nuestra capa de ozono”, escribe The Conversation.

Por lo que parece que no hay que preocuparse demasiado, al menos por esta estrella.

6. Estrellas cercanas

Hay una posibilidad de que una de las estrellas más cercanas en algún momento pueda aproximarse al Sistema Solar. Aunque es probable que no choque con ningún cuerpo celeste, su paso por la Nube de Oort –una nube esférica en los límites del Sistema Solar llena de rocas heladas y posible fuente de cometas– desencadenaría una lluvia de cometas en dirección a la Tierra, dada la enorme influencia gravitatoria de la estrella.

La ruta que sigue el Sistema Solar por la Vía Láctea atraviesa zonas más o menos densas en lo que se refiere al medio interestelar. Actualmente estamos dentro de una zona menos densa creada por una supernova. El viento y el campo magnético solar crean una especie de burbuja alrededor del Sistema Solar —la heliosfera— que nos protege de la interacción con el medio interestelar.

Nuestra heliosfera podría volverse menos eficaz cuando salgamos de la zona de densidad relativamente baja, dentro de 20.000-50.000 años. Como resultado el planeta se enfrentará a un drástico cambio climático que dificultaría o imposibilitaría la vida humana.

Los brotes de estos ‘rayos letales del espacio’ son destellos extremadamente focalizados de rayos gamma de alta energía: liberan más energía en un segundo que el Sol en 10.000 millones de años de vida. Se trata de los fenómenos electromagnéticos más luminosos y poderosos del universo.

La energía del brote de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés) se libera en forma de chorro concentrado de ondas electromagnéticas, lo que significa que pueden viajar a miles de millones de años luz y que todavía lo veamos brillante desde la Tierra. Si bien todos los que perciben los astrónomos provienen de galaxias distantes (y no apuntaban hacia nuestro sistema solar), hay una ligera posibilidad de que estos pudieran ocurrir mucho más cerca de nuestro planeta, y en tal caso la vida en la Tierra sería aniquilada.

Así, la primera consecuencia es que la radiación sería absorbida por la atmósfera causando una fotólisis del nitrógeno y la destrucción de prácticamente la totalidad de la capa de ozono. En caso de que la radiación del propio brote no nos matase directamente, el Sol se encargaría de ello (ya que el planeta ya no contaría con la capa de ozono que nos protege).

El video apunta que se cree que fue uno de estos brotes el responsable de la extinción masiva del Ordovícico-Silúrico, que acabó con el 85% de los pequeños organismos marinos hace alrededor de 450 millones de años, aunque no exista una confirmación contundente sobre ello. Asimismo, algunos científicos creen que los brotes de rayos gamma son los responsables de que no exista vida en otros planetas.