Una explosión cósmica lejana es evidencia de un tipo de muerte estelar nunca antes visto, sugiere un nuevo estudio.
Un estallido de rayos gamma (GRB) detectado en una galaxia distante hace casi cuatro años probablemente fue generado por una colisión al estilo derby de demolición entre dos estrellas o remanentes estelares, según el estudio.
“Estos nuevos resultados muestran que las estrellas pueden encontrar su desaparición en algunas de las regiones más densas del universo, donde pueden colisionar”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Andrew Levan, astrónomo de la Universidad de Radboud en los Países Bajos. “Esto es emocionante para comprender cómo mueren las estrellas y para responder otras preguntas, como qué fuentes inesperadas podrían crear ondas gravitacionales que podríamos detectar en la Tierra”.
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Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más poderosas del universo, emitiendo en solo unos segundos más energía de la que producirá nuestro sol durante toda su vida.
Hay dos tipos de GRB: los cortos, que duran dos segundos o menos, y los largos, que pueden durar varios minutos. Los astrónomos creen que los GRB cortos generalmente son el resultado de fusiones entre estrellas de neutrones, mientras que los largos generalmente se generan cuando estrellas al menos 10 veces más masivas que el sol explotan en explosiones de supernova.
El estallido recién analizado, conocido como GRB 191019A, es largo; duró poco más de un minuto. Fue descubierto por primera vez por el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA en octubre de 2019, en una galaxia que se encuentra a unos 3.400 millones de años luz de la Tierra.
Levan y su equipo estudiaron GRB 191019A con el telescopio Gemini Sur en Chile. Estas observaciones permitieron a los investigadores determinar que la explosión ocurrió a menos de 100 años luz del centro de la galaxia. Y no vieron señales de una supernova en esa área.
“Nuestra observación de seguimiento nos dijo que, en lugar de ser una estrella masiva colapsando, el estallido probablemente fue causado por la fusión de dos objetos compactos”, dijo Levan. “Al señalar su ubicación en el centro de una galaxia antigua previamente identificada, tuvimos la primera evidencia tentadora de un nuevo camino para que las estrellas se encuentren con su desaparición”.
Ese nuevo camino es una colisión aleatoria entre dos estrellas, o remanentes estelares como agujeros negros o estrellas de neutrones (los núcleos sobrantes superdensos de estrellas muertas).
Se sabe que estos objetos chocan; por ejemplo, el proyecto LIGO ha detectado ondas gravitacionales generadas por la espiral de agujeros negros y estrellas de neutrones.
Pero estos encuentros observados anteriormente son fusiones entre objetos que alguna vez formaron un par binario. El evento hipotético detrás de GRB 191019A es algo más aleatorio y caótico, y habría muchas oportunidades para tal caos cerca del corazón de una galaxia, según el equipo de estudio.
En tales entornos, un millón o más de estrellas podrían estar acercándose a través de un área de unos pocos años luz de ancho, según funcionarios del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., que opera el Observatorio Internacional Gemini, del cual forma parte el telescopio Gemini Sur. .
“Una densidad de población tan extrema puede ser lo suficientemente grande como para que ocurran colisiones estelares ocasionales, especialmente bajo la influencia gravitatoria titánica de un agujero negro supermasivo, que perturbaría los movimientos de las estrellas y las enviaría a toda velocidad en direcciones aleatorias”, escribieron los funcionarios de NOIRLab en el mismo declaración.
“Eventualmente, estas estrellas descarriadas se cruzarían y fusionarían, provocando una explosión titánica que podría observarse desde grandes distancias cósmicas”, agregaron.
El equipo de investigación quiere encontrar y caracterizar más eventos como GRB 191019A, idealmente combinando datos de luz visible con una detección de ondas gravitacionales correspondiente. Tales observaciones de “múltiples mensajes” revelarían mucho sobre estas enigmáticas explosiones, dijeron los miembros del equipo.
El nuevo estudio se publicó en línea hoy (22 de junio) en la revista Nature Astronomy.
