Diseccionando una explosión estelar

Esta impresión artística ilustra cómo un estallido de rayo gamma puede brillar drásticamente durante un corto periodo de tiempo (los estalludos de rayos gamma duran normalmente entre una centésima de segundo y cientos de segundos). Los estallidos pueden tener lugar varias veces al día. No hay forma de predecir cuándo tendrá lugar el siguiente. Crédito: ESA (Illustration by AOES Medialab)

Integral ha captado uno de los estallidos de rayos gamma más brillantes jamás observados. Un meticuloso análisis de los datos ha permitido a los astrónomos investigar las fases iniciales de las gigantesca explosión estelar, que llevó a la eyección de materia a velocidades cercanas a la de la luz. En particular, los astrónomos creen que la explosión lanzó una pieza del campo magnético del motor central al espacio.

El 19 de diciembre de 2004, el impacto de una estrella en explosión llegó a la Tierra. El satélite Integral de la ESA, un observatorio de rayos gamma orbital registró todo el evento, proporcionando información para lo que podría mostrarse como uno de los estallidos de rayos gamma (GRBs) más importantes vistos en los últimos años. Cuando se recopilaron los datos, los astrónomos vieron el estallido de 500 segundos aumentos hasta un brillo extraordinario.

“Está entre el 1% de los más GRBs más brillantes que hemos visto”, dice Diego Götz, de CEA Saclay en Francia, que lideró la investigación.

El brillo del evento, conocido como GRB 041219A, ha permitido al equipo realizar una laboriosa investigación para extraer una propiedad conocida como polarización de los rayos gamma. El equipo ha demostrado que los rayos gamma estaban muy polarizados y variaban enormemente en nivel y orientación.

La polarización se refiere a la dirección preferida en la que oscilan las ondas de radiación. Las gafas de sol Polaroid trabajan con la luz visible permitiendo que sólo pase una única dirección de polarización, bloqueando la mayor parte de la luz que entra en nuestros ojos.

El estallido de un GRB se cree que se produce debido a un chorro de gas de movimiento rápido que estalla cerca de un motor central cercano; probablemente un agujero negro creado por el colapso de la estrella masiva. La polarización está directamente relacionada con la estructura del campo magnético en el chorro. Por lo que es una de las mejores formas que tienen los astrónomos de investigar cómo el motor central produce el chorro. Existe un variado número de formas en las que esto podría suceder.

En el primer escenario, el chorro lleva una porción del campo magnético del motor central al espacio. Un segundo implica al chorro generando el campo magnético lejos del motor central. Un tercero concierne el caso más extremo en el que el chorro no contiene gas sino sólo energía magnética, y un cuarto escenario engloba el chorro moviéndose a través de un campo de radiación existente.

En cada uno de los tres primeros escenarios, la polarización se genera por lo que se conoce como radiación de sincrotrón. El campo magnético atrapa las partículas, conocidas como electrones, y las fuerza a girar en espiral, liberando radiación polarizada. En el cuarto escenario, la polarización sale a través de interacciones entre los electrones del chorro y los fotones del campo de radiación existente.

Götz cree que los resultados de Integral favorecen el modelo de sincrotrón y, de esos tres, el escenario más probable es el primero, en el que el chorro lanza el campo magnético del motor central al espacio. “Es la única forma simple de hacerlo”, dice.

Lo que Götz querría hacer es medir la polarización de cada GRB, para ver si se aplica a todos el mismo mecanismo. Por desgracia, muchos GRBs son demasiado tenues para que tenga éxito con el instrumental actual. Incluso el instrumento de tecnología punta IBIS de Integral sólo puede registrara el estado de polarización de los rayos gamma si son de una fuente celesta tan brillante como GRB 041219A.

“Por tanto, por ahora sólo tenemos que esperar al siguiente de los grandes”, comenta.


Fecha Original: 3 de abril de 2009
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