El mayor cataclismo cósmico observado en el universo emitió más energía que el Sol en toda su vida

El fogonazo cósmico que se detectó el pasado 23 de enero ha resultado ser el de mayor energía jamás observado en el universo, según los estudios del fenómeno publicados ahora por varios equipos científicos. La energía de ese estallido de rayos gamma (su nombre técnico) es equivalente a 10.000 veces toda la energía emitida por el Sol desde su nacimiento, hace unos 5.000 millones de años. Los científicos no saben todavía qué es lo que desencadena estos cataclismos cósmicos, que se producen en el universo lejano. Varios investigadores españoles siguieron la evolución del estallido y sus análisis apoyan la teoría de que fue el colapso de una estrella supermasiva lo que originó el inmenso fogonazo del pasado enero.

La mayor explosión detectada desde la gran explosión, el Big Bang, que originó el universo ha desencadenado un frenesí de investigaciones en todo el mundo a medida que los astrónomos han ido recogiendo una rica cosecha de información acerca de uno de los más misteriosos secretos del universo: la naturaleza de los esquivos estallidos de rayos gamma. Las observaciones del espectacular fenómeno, registrado el 23 de enero pasado y bautizado GRB990123 (por la fecha), se publican en las revistas científicas Science (hoy) y Nature (el próximo día 1).El fogonazo del GRB990123, de una duración de 110 segundos, se produjo en una galaxia de la constelación del Boyero, situada a unos 10.000 millones de años luz de la Tierra. Para medir esa distancia se analizó el espectro de la luz de dicha galaxia una vez localizada como origen del fenómeno.

Los rayos gamma son radiaciones de alta energía, incluso más poderosas que los rayos X. El fenómeno de los estallidos fue descubierto en los años sesenta, pero durante tres décadas los astrónomos han sido incapaces de decir dónde y por qué se originan. El estudio de este campo ha concentrado un gran interés por dos motivos: por una parte es muy complicado observarl los estallidos y por otro es muy difícil imagir siquiera qué fenómenos podrían provocar una emisión de unas cantidades de energía tan colosales. Estos cataclismos cósmicos producen un fogonazo de radiación de alta energía que se desvanece casi inmediatamente. Hasta hace poco, los astrónomos carecían de medios para poder apuntar en pocos segundos los telescopios hacia el lugar donde se detectaba el estallido, con el fin de localizarlo y estudiar su evolución.

Titánicas

En 1997, el satélite italoholandés BeppoSAX logró rastrear por primera vez uno de estos fenómenos, pocas horas después de producirse, hasta un resplandor de rayos X en un punto del cielo del que había procedido el estallido de rayos gamma. Desde entonces se han identificado varios. Estos estallidos de colosal potencia proceden de galaxias muy alejadas, lo que significa que, para ser visibles en la Tierra, deben generarse en fuentes de poder realmente titánicas, con una energía equivalente -por la conversión de ésta en masa- a cantidades de materia varias veces superior a la masa del Sol. Durante los segundos que duran estos estallidos el brillo que alcanzan en radiaciones de alta energía supera con mucho el brillo de toda la galaxia en la que se producen.Los astrofísicos están intentando averiguar con estos nuevos y valiosos datos qué mecanismos tendrían suficiente poder explosivo. Una posibilidad es que se trate del colapso de una estrella supermasiva; otra hipótesis apunta hacia la fusión de dos objetos supercompactos, como estrellas de neutrones o agujeros negros.

Pero para avanzar es preciso contrastar las teorías propuestas. Para ello, los astrofísicos necesitan estar alerta para identificar inmediatamente el lugar del cielo donde aparecen estos estallidos y seguir su evolución, así como estudiar, días después, los puntos de origen. Esto fue lo que sucedió en enero.

En uno de los tres artículos de Nature, Carl Akerlof y sus colegas de la Universidad de Michigan (EEUU) informan de que uno de sus telescopios vio el estallido en el momento en que se produjo, dado que las observaciones comenzaron justo 22 segundos después de comenzar la explosión. Es la primera vez que se consigue. Para ello, los investigadores se sirvieron de un sistema robótico de detectores en la Tierra y en órbita que funciona así: la detección y localización de un estallido de rayos gamma por los satélites BeppoSAX y Compton, de Estaods Unidos, alerta automáticamente al telescopio óptico para que éste, en segundos, se apunte solo hacia la zona del cielo correspondiente.

Después, en cuestión de horas, se organiza la observación con telescopios de todo el mundo, incluido el Hubble (en órbita), que permiten seguir el fenómeno durante días en prácticamente todas las longitudes de onda. También se intenta descubrir la galaxia que alberga el estallido.

Luminosidad débil

En este caso, en el estallido del 23 de enero, un equipo del instituto Caltech, en California, descubrió, utilizando uno de los grandes telescopios Keck (Hawai), una galaxia de luminosidad muy débil que identificaron, con muy alta probabilidad, como el lugar donde se produjo el cataclismo. La galaxia se observa tan débilmente como una bombilla de 100 vatios vista desde dos veces la distancia de la Tierra a la Luna. El sistema instalado por Akerlof y sus colegas fue lo suficientemente rápido como para cazar el estallido de GRB990123 en el pico de intensidad, antes de debilitarse. Estos investigadores sugieren que la radiación óptica provenía directamente de la explosión original y no de procesos posteriores.En otro de los artículos, Shri Kulkarni, del Observatorio Palomar, en California, informa sobre las observaciones de la radiación remanente en luz visible y en infrarrojo. El espectro de luz de esta radiación indica que la fuente se encuentra sumamente lejos, en una galaxia remota. Dada la distancia a la que se encuentra, recalcan Kulkarni y su equipo, este estallido de rayos gamma fue sumamente energético, incluso para lo que se estila en estos fenómenos: si los rayos gamma que emitió fueron radiados con la misma intensidad en todas las direcciones, lo que no se puede comprobar, la energía sería mayor que toda la masa de una estrella de neutrones superdensa.

Alberto Castro-Tirado, uno de los investigadores españoles que siguió la evolución del GRB990123 señaló que hasta ahora se habían logrado identificar siete veces estallidos de rayos gamma con objetos celestes concretos. "Antes de que existiera el sistema de localización de los estallidos de rayos gamma con los satélites, había unos 200 modelos teóricos para intentar explicar estos misteriosos fenómenos" dijo al concluir: "Ahora, con los datos que se han obtenido, prácticamente se han descartado casi todos y sólo quedan dos hipótesis".