Algunos de los eventos más dramáticos del universo son los estallidos de rayos gamma (GRB), breves pulsos de luz tan brillantes que pueden verse desde miles de millones de años luz de distancia. Los investigadores dividen estos eventos en GRB cortos que duran unos segundos y GRB largos que duran hasta un minuto. Durante mucho tiempo, los investigadores pensaron que todos los estallidos largos de rayos gamma eran causados por el colapso de estrellas masivas. Pero ahora, una nueva investigación sugiere que algunos GRB largos podrían ser causados por la fusión de dos estrellas de neutrones.
Una estrella de neutrones es el núcleo denso que queda después del colapso de una estrella enorme, y es uno de los objetos más densos del universo, solo superado por los agujeros negros. Las estrellas de neutrones tienen un tamaño muy pequeño, alrededor de 6 millas de diámetro, pero tienen más masa que todo el sol. Entonces, cuando dos estrellas de neutrones chocan y se fusionan, el resultado es explosivo. La fusión de dos estrellas de neutrones se llama kilonova, un evento raro que produce un gran destello de luz y se sabe que produce GRB cortos.
Pero cuando dos equipos de científicos investigaron un GRB recientemente identificado que duró 50 segundos, colocándolo bien en la clasificación de GRB largo, descubrieron que no fue causado por un colapso masivo de estrellas sino por una fusión de estrellas de neutrones.
“Este evento se parece a cualquier otro que hayamos visto antes de un estallido largo de rayos gamma”, dijo en un comunicado la investigadora principal Jillian Ratinejad de la Universidad Northwestern. “Sus rayos gamma se asemejan a los de los estallidos producidos por el colapso de estrellas masivas. Dado que todas las demás fusiones de estrellas de neutrones confirmadas que hemos observado han ido acompañadas de ráfagas que duran menos de dos segundos, teníamos todas las razones para esperar que este GRB de 50 segundos fuera creado por el colapso de una estrella masiva. Este evento representa un cambio de paradigma emocionante para la astronomía de estallidos de rayos gamma”.
Esto significa que las causas de los GRB deben ser más complejas de lo que se pensaba anteriormente. Si las fusiones de estrellas de neutrones pueden desencadenar GRB tanto largos como cortos, debe haber algo sobre las estrellas de neutrones o GRB que aún no se ha entendido.
«Cuando pones dos estrellas de neutrones juntas, realmente no hay mucha masa allí», explicó el coautor Wen-fai Fong. “Un poco de masa se acumula y luego genera un estallido de muy corta duración. En el caso de los colapsos masivos de estrellas, que tradicionalmente provocan estallidos de rayos gamma más largos, hay un tiempo de alimentación más largo”.
La investigación también se puede utilizar para ayudar a encontrar eventos de kilonova más esquivos para estudiar siguiendo el rastro de GRB largos y cortos.
“Este descubrimiento es un claro recordatorio de que el Universo nunca se resuelve por completo”, dijo Ratinejad. «Los astrónomos a menudo dan por sentado que los orígenes de los GRB se pueden identificar por la longitud de los GRB, pero este descubrimiento nos muestra que todavía hay mucho más por entender sobre estos asombrosos eventos».
La investigación se publica en la revista Nature.
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