Los rayos gamma estallan en galaxias anfitrionas. Click para agrandar
Si ocurriera un estallido de rayos gamma cerca de la Tierra, sería un día muy malo: nuestra capa de ozono sería eliminada, el clima mundial cambiaría dramáticamente y la vida lucharía por sobrevivir. Afortunadamente, parece que no suceden en galaxias como nuestra Vía Láctea. Los investigadores han encontrado que las explosiones tienden a ocurrir en pequeñas galaxias irregulares que carecen de elementos químicos más pesados.
Una explosión de rayos gamma (GRB) que ocurre en nuestra propia galaxia podría diezmar la vida en la Tierra, destruyendo la capa de ozono, provocando el cambio climático y alterando drásticamente la evolución de la vida. Sin embargo, la buena noticia es que los resultados publicados en línea en la revista Nature muestran que la probabilidad de un desastre natural debido a un GRB es mucho menor de lo que se pensaba.
Los GRB de larga duración son destellos potentes de radiación de alta energía que surgen de algunas de las mayores explosiones de estrellas extremadamente masivas. Los astrónomos han analizado un total de 42 GRB de larga duración ?? bf? los que duran más de dos segundos ?? bf? en varias encuestas del telescopio espacial Hubble (HST).
Han descubierto que las galaxias de las que se originan son típicamente galaxias pequeñas, débiles y deformes (irregulares), mientras que solo una fue vista desde una gran galaxia espiral similar a la Vía Láctea. En contraste, se descubrió que las supernovas (también el resultado del colapso de estrellas masivas) se encuentran en galaxias espirales aproximadamente la mitad del tiempo.
Estos resultados, publicados en la edición en línea del 10 de mayo de la revista Nature, indican que los GRB se forman solo en entornos muy específicos, que son diferentes de los encontrados en la Vía Láctea.
Andrew Fruchter, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, autor principal del artículo, dijo: "Su aparición en pequeños irregulares implica que solo las estrellas que carecen de elementos químicos pesados (elementos más pesados que el hidrógeno y el helio) tienden a producir GRB de larga duración".
Esto significa que las explosiones largas ocurrieron con mayor frecuencia en el pasado cuando las galaxias no tenían un gran suministro de elementos pesados. Las galaxias acumulan una reserva de elementos químicos más pesados a través de la evolución continua de las sucesivas generaciones de estrellas. Las estrellas de la primera generación se formaron antes de que los elementos más pesados fueran abundantes en el universo.
Los autores también encontraron que las ubicaciones de los GRB diferían de las ubicaciones de las supernovas (que son una variedad mucho más común de estrellas en explosión). Los GRB estaban mucho más concentrados en las regiones más brillantes de sus galaxias anfitrionas, donde residen las estrellas más masivas. Las supernovas, por otro lado, ocurren en todas las galaxias anfitrionas.
“El descubrimiento de que los GRB de larga duración se encuentran en las regiones más brillantes de sus galaxias anfitrionas sugiere que provienen de las estrellas más masivas ?? bf? tal vez 20 o más veces masivo que nuestro Sol ", dijo Andrew Levan de la Universidad de Hertfordshire, coautor del estudio.
Sin embargo, es poco probable que las estrellas masivas abundantes en elementos pesados desencadenen GRB porque pueden perder demasiado material a través de "vientos" estelares de sus superficies antes de colapsar y explotar. Cuando esto sucede, las estrellas no tienen suficiente masa para producir un agujero negro, una condición necesaria para desencadenar GRB. La energía del colapso se escapa a lo largo de un chorro estrecho, como una corriente de agua desde una manguera. La formación de chorros dirigidos, que concentran energía a lo largo de un haz estrecho, explicaría por qué los GRB son tan poderosos.
Si una estrella pierde demasiada masa, solo puede dejar una estrella de neutrones que no puede activar un GRB. Por otro lado, si la estrella pierde muy poca masa, el chorro no puede abrirse paso a través de la estrella. Esto significa que las estrellas de masa extremadamente alta que hinchan demasiado material pueden no ser candidatas para ráfagas largas. Del mismo modo, tampoco lo son las estrellas que abandonan muy poco material.
"Es un escenario de Ricitos de Oro", dijo Fruchter. “Solo las supernovas cuyas estrellas progenitoras han perdido algo, pero no demasiada masa, parecen ser candidatas para la formación de GRB ?? bf ?.
“La gente, en el pasado, sugirió que podría ser posible usar GRB para seguir las ubicaciones de la formación de estrellas. Obviamente, esto no funciona en el universo como lo vemos ahora, pero, cuando el universo era joven, los GRB podrían haber sido más comunes, y aún podemos ser capaces de usarlos para ver las primeras estrellas que se forman después de la Big Bang ”, agregó Levan.
Fuente original: Comunicado de prensa de RAS
