El mayor cataclismo c¨®smico observado en el universo emiti¨® m¨¢s energ¨ªa que el Sol en toda su vida

El fogonazo c¨®smico que se detect¨® el pasado 23 de enero ha resultado ser el de mayor energ¨ªa jam¨¢s observado en el universo, seg¨²n los estudios del fen¨®meno publicados ahora por varios equipos cient¨ªficos. La energ¨ªa de ese estallido de rayos gamma (su nombre t¨¦cnico) es equivalente a 10.000 veces toda la energ¨ªa emitida por el Sol desde su nacimiento, hace unos 5.000 millones de a?os. Los cient¨ªficos no saben todav¨ªa qu¨¦ es lo que desencadena estos cataclismos c¨®smicos, que se producen en el universo lejano. Varios investigadores espa?oles siguieron la evoluci¨®n del estallido y sus an¨¢lisis apoyan la teor¨ªa de que fue el colapso de una estrella supermasiva lo que origin¨® el inmenso fogonazo del pasado enero.

La mayor explosi¨®n detectada desde la gran explosi¨®n, el Big Bang, que origin¨® el universo ha desencadenado un frenes¨ª de investigaciones en todo el mundo a medida que los astr¨®nomos han ido recogiendo una rica cosecha de informaci¨®n acerca de uno de los m¨¢s misteriosos secretos del universo: la naturaleza de los esquivos estallidos de rayos gamma. Las observaciones del espectacular fen¨®meno, registrado el 23 de enero pasado y bautizado GRB990123 (por la fecha), se publican en las revistas cient¨ªficas Science (hoy) y Nature (el pr¨®ximo d¨ªa 1).El fogonazo del GRB990123, de una duraci¨®n de 110 segundos, se produjo en una galaxia de la constelaci¨®n del Boyero, situada a unos 10.000 millones de a?os luz de la Tierra. Para medir esa distancia se analiz¨® el espectro de la luz de dicha galaxia una vez localizada como origen del fen¨®meno.

Los rayos gamma son radiaciones de alta energ¨ªa, incluso m¨¢s poderosas que los rayos X. El fen¨®meno de los estallidos fue descubierto en los a?os sesenta, pero durante tres d¨¦cadas los astr¨®nomos han sido incapaces de decir d¨®nde y por qu¨¦ se originan. El estudio de este campo ha concentrado un gran inter¨¦s por dos motivos: por una parte es muy complicado observarl los estallidos y por otro es muy dif¨ªcil imagir siquiera qu¨¦ fen¨®menos podr¨ªan provocar una emisi¨®n de unas cantidades de energ¨ªa tan colosales. Estos cataclismos c¨®smicos producen un fogonazo de radiaci¨®n de alta energ¨ªa que se desvanece casi inmediatamente. Hasta hace poco, los astr¨®nomos carec¨ªan 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 evoluci¨®n.

Tit¨¢nicas

En 1997, el sat¨¦lite italoholand¨¦s BeppoSAX logr¨® rastrear por primera vez uno de estos fen¨®menos, pocas horas despu¨¦s de producirse, hasta un resplandor de rayos X en un punto del cielo del que hab¨ªa 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 tit¨¢nicas, con una energ¨ªa equivalente -por la conversi¨®n de ¨¦sta 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 energ¨ªa supera con mucho el brillo de toda la galaxia en la que se producen.Los astrof¨ªsicos est¨¢n intentando averiguar con estos nuevos y valiosos datos qu¨¦ mecanismos tendr¨ªan suficiente poder explosivo. Una posibilidad es que se trate del colapso de una estrella supermasiva; otra hip¨®tesis apunta hacia la fusi¨®n de dos objetos supercompactos, como estrellas de neutrones o agujeros negros.

Pero para avanzar es preciso contrastar las teor¨ªas propuestas. Para ello, los astrof¨ªsicos necesitan estar alerta para identificar inmediatamente el lugar del cielo donde aparecen estos estallidos y seguir su evoluci¨®n, as¨ª como estudiar, d¨ªas despu¨¦s, los puntos de origen. Esto fue lo que sucedi¨® en enero.

En uno de los tres art¨ªculos 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 despu¨¦s de comenzar la explosi¨®n. Es la primera vez que se consigue. Para ello, los investigadores se sirvieron de un sistema rob¨®tico de detectores en la Tierra y en ¨®rbita que funciona as¨ª: la detecci¨®n y localizaci¨®n de un estallido de rayos gamma por los sat¨¦lites BeppoSAX y Compton, de Estaods Unidos, alerta autom¨¢ticamente al telescopio ¨®ptico para que ¨¦ste, en segundos, se apunte solo hacia la zona del cielo correspondiente.

Despu¨¦s, en cuesti¨®n de horas, se organiza la observaci¨®n con telescopios de todo el mundo, incluido el Hubble (en ¨®rbita), que permiten seguir el fen¨®meno durante d¨ªas en pr¨¢cticamente todas las longitudes de onda. Tambi¨¦n se intenta descubrir la galaxia que alberga el estallido.

Luminosidad d¨¦bil

En este caso, en el estallido del 23 de enero, un equipo del instituto Caltech, en California, descubri¨®, utilizando uno de los grandes telescopios Keck (Hawai), una galaxia de luminosidad muy d¨¦bil que identificaron, con muy alta probabilidad, como el lugar donde se produjo el cataclismo. La galaxia se observa tan d¨¦bilmente 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 r¨¢pido como para cazar el estallido de GRB990123 en el pico de intensidad, antes de debilitarse. Estos investigadores sugieren que la radiaci¨®n ¨®ptica proven¨ªa directamente de la explosi¨®n original y no de procesos posteriores.En otro de los art¨ªculos, Shri Kulkarni, del Observatorio Palomar, en California, informa sobre las observaciones de la radiaci¨®n remanente en luz visible y en infrarrojo. El espectro de luz de esta radiaci¨®n 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 energ¨¦tico, incluso para lo que se estila en estos fen¨®menos: si los rayos gamma que emiti¨® fueron radiados con la misma intensidad en todas las direcciones, lo que no se puede comprobar, la energ¨ªa ser¨ªa mayor que toda la masa de una estrella de neutrones superdensa.

Alberto Castro-Tirado, uno de los investigadores espa?oles que sigui¨® la evoluci¨®n del GRB990123 se?al¨® que hasta ahora se hab¨ªan logrado identificar siete veces estallidos de rayos gamma con objetos celestes concretos. "Antes de que existiera el sistema de localizaci¨®n de los estallidos de rayos gamma con los sat¨¦lites, hab¨ªa unos 200 modelos te¨®ricos para intentar explicar estos misteriosos fen¨®menos" dijo al concluir: "Ahora, con los datos que se han obtenido, pr¨¢cticamente se han descartado casi todos y s¨®lo quedan dos hip¨®tesis".