Se observa el segundo estallido de rayos gamma más brillante jamás visto durante el proceso de síntesis de elementos necesarios para la vida.
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Hace unos años se consiguió observar la fusión de dos estrellas de neutrones empleando astronomía multimensajero, que incluía las ondas gravitacionales del suceso. Desde entonces no se había vuelto a ver este tipo de fenómeno al que se denomina kilonova.
Las kilonovas son extremadamente raras y muy difíciles de observar y estudiar. El descubrimiento en marzo de este año de un nuevo caso ligado al segundo estallido de rayos gamma más brillante jamás visto arroja una nueva luz sobre cómo se forman los elementos pesados.
Los investigadores detectaron el estallido de rayos gamma GRB 230307A, pero la kilonova fue estudiada utilizando una serie de telescopios terrestres y espaciales, incluido el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi y el Observatorio Neil Gehrels Swift.
GRB 230307A fue excepcionalmente brillante, uno de los estallidos de rayos gamma más brillantes jamás observados: más de un millón de veces más brillante que toda la Vía Láctea combinada.
Los estallidos de rayos gamma provienen de los potentes chorros de plasma que viajan casi a la velocidad de la luz impulsados por una colisión entre dos estrellas de neutrones. Estas estrellas pasaron varios miles de millones de años girando en espiral una hacia la otra antes de colisionar para producir el estallido de rayos gamma observado. En ese momento se situaban a 120.000 años luz de nosotros y fuera de su galaxia de origen, por lo que puede que esta binaria de estrellas de neutrones fuera expulsada de allí.
Las estrellas de neutrones en colisión proporcionan las condiciones necesarias para sintetizar elementos muy pesados, por lo que proporcionan el escenario para rellenar el origen de los elementos de la tabla periódica cuyo origen no se podía explicar bien.
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Gracias al telescopio Webb fue posible detectar la presencia de teluro, pero es probable que otros elementos como el yodo y el torio, necesarios para sustentar la vida en la Tierra, también se encuentren entre el material expulsado por la explosión de kilonova.
Esta es la segunda vez que se detectan elementos pesados individuales mediante observaciones espectroscópicas después de la fusión de estrellas de neutrones, lo que proporciona información valiosa sobre cómo se forman estos componentes necesarios para la vida.
GRB 230307A duró 200 segundos, lo que significa que se clasifica como una explosión de rayos gamma de larga duración. Esto es inusual porque se cree que los estallidos cortos de rayos gamma, que duran menos de dos segundos, son causados más comúnmente por fusiones de estrellas de neutrones. Los estallidos largos de rayos gamma como este se cree que suelen ser causados por la explosión de supernovas. Hasta hace poco, no se pensaba que las fusiones pudieran generar explosiones de rayos gamma durante más de dos segundos.
Los investigadores ahora buscan aprender más sobre cómo funcionan estas fusiones de estrellas de neutrones y cómo se generan los elementos pesados. Tratarán de encontrar más fusiones de larga duración y desarrollar una mejor comprensión de lo que las impulsa. También si se generan elementos ultrapesados.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, Andrew Levan (IMAPP, Warw)
Gráfico: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)