Los astrónomos han descubierto el estallido de rayos gamma (GRB) más corto de la historia causado por la implosión de una estrella masiva. Utilizando el Observatorio internacional Géminis, un programa de NOIRLab de NSF, Los astrónomos identificaron la causa de esta ráfaga de rayos gamma de 0,6 segundos como una explosión de supernova en una galaxia distante. Los GRB causados ​​por supernovas suelen durar más del doble, lo que sugiere que algunos GRB cortos podrían ser en realidad impostores:GRB producidos por supernovas disfrazados.

Los estallidos de rayos gamma (GRB) se encuentran entre los eventos más brillantes y energéticos del universo, pero los científicos todavía están averiguando exactamente qué causa estos eventos fugaces. Los astrónomos dividen los GRB en dos categorías amplias según su duración. Los GRB cortos cobran vida en menos de dos segundos y se cree que son causados ​​por la fusión de estrellas de neutrones binarios. Aquellos que duran más se clasifican como GRB largos, y se han asociado con explosiones de supernovas causadas por las implosiones de estrellas masivas. Sin embargo, El reciente descubrimiento del GRB más corto producido durante una supernova muestra que los GRB no encajan perfectamente en las cajas que los astrónomos han creado para ellos.

"Este descubrimiento representa la emisión de rayos gamma más corta causada por una supernova durante el colapso de una estrella masiva, "comentó Tomás Ahumada, quien dirigió esta investigación y es un Ph.D. candidato en la Universidad de Maryland y astrónomo en el Goddard Space Flight Center de la NASA. "Duró solo 0,6 segundos, y se encuentra al borde entre un estallido de rayos gamma exitoso y uno fallido ".

El equipo cree que este y algunos otros GRB relacionados con supernovas están pareciendo cortos porque los chorros de rayos gamma que emergen de los polos de la estrella en colapso no son lo suficientemente fuertes como para escapar por completo de la estrella, casi sin producir un GRB, y ese otro colapso. las estrellas tienen chorros tan débiles que no producen GRB en absoluto.

Este descubrimiento también podría ayudar a explicar un misterio astronómico. Los GRB largos están asociados con un tipo específico de supernova (llamado Tipo Ic-BL). Sin embargo, Los astrónomos observan muchas más de estas supernovas que GRBs largas. Este descubrimiento del GRB más corto asociado con una supernova sugiere que algunos de estos GRB causados ​​por supernovas se hacen pasar por GRB cortos que se cree que fueron creados por fusiones de estrellas de neutrones. y por lo tanto no se cuentan como supernovas.

"Nuestro descubrimiento sugiere que, dado que observamos muchas más de estas supernovas que largas explosiones de rayos gamma, la mayoría de las estrellas que colapsan no producen un chorro GRB que atraviesa la envoltura exterior de la estrella que colapsa, "explicó Ahumada." Creemos que este evento fue efectivamente un fracaso, uno que estuvo cerca de no suceder en absoluto ".

El equipo pudo determinar que este GRB, identificado como GRB 200826A, se originó a partir de una explosión de supernova gracias a las capacidades de imagen del espectrógrafo de objetos múltiples Gemini en Gemini North en Hawai'i. Los investigadores utilizaron Gemini North para obtener imágenes de la galaxia anfitriona 28 de GRB, 45, y 80 días después de que el GRB fuera detectado por primera vez el 26 de agosto de 2020 por una red de observatorios que incluía el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA. Las observaciones de Géminis permitieron al equipo detectar el aumento revelador de energía que significa una supernova, a pesar de la ubicación de la explosión en una galaxia a 6.600 millones de años luz de distancia.

"Este fue un esfuerzo complicado ya que necesitábamos separar la luz de una galaxia ya débil de la luz de una supernova, ", dijo Ahumada." Gemini es el único telescopio terrestre que puede realizar observaciones de seguimiento como esta con un horario lo suficientemente flexible como para permitirnos exprimir nuestras observaciones ".

Este resultado muestra que clasificar los PSG basándose únicamente en su duración puede no ser el mejor enfoque, y que se necesitan observaciones adicionales para determinar la causa de una GRB.

"Originalmente estábamos buscando estrellas de neutrones fusionadas, que se cree que producen ráfagas cortas de rayos gamma, "añadió Ahumada." Una vez que descubrimos GRB 200826A, sin embargo, nos dimos cuenta de que era más probable que este estallido fuera causado por la supernova de una estrella que colapsaba, lo cual fue una sorpresa ".

"Los observatorios de Géminis continúan arrojando nueva luz sobre la naturaleza de estas increíbles explosiones que ocurren en el universo distante, "dijo Martin Still, Oficial de Programa Gemini en NSF. "La instrumentación dedicada que llegará para su uso durante la próxima década mantendrá el liderazgo de Gemini en el seguimiento de estos impresionantes eventos cósmicos".