AAV:BOLETIN GALILEO 27

En plena Guerra Fría los satélites espía militares vigilaban que los enemigos no realizasen pruebas nucleares en la atmósfera midiendo permanentemente los rayos gamma que éstas emiten en forma de flash. En 1.967 un satélite norteamericano de la serie VELA detectó por primera vez rayos gamma intensos y de breve duración, pero para asombro de todos su origen no era terrestre sino cósmico.

Tras descartar diversas hipótesis acerca de un posible origen artificial cercano y descubrirse más casos posteriormente, se denominó a este nuevo fenómeno Surtidores de Rayos Gamma, más conocido por sus iniciales inglesas GRB.

Con el paso del tiempo, el número de GRBs iba creciendo a la vez que el misterio se iba ahondando. Los GRBs no parecían ser objetos del Sistema Solar, porque sus posiciones en el cielo no se acumulaban a lo largo del plano de la eclíptica (el plano que contiene a la casi totalidad de objetos del Sistema Solar), ni tampoco a lo largo del plano de la Vía Láctea (nuestra galaxia) sino que aparecía distribuido uniformemente por el cielo (fig. 1).

También se observó la ausencia de repeticiones: cada fenómeno era nuevo. Al final sólo quedaron tres ideas sobre la mesa:

a) Según la primera hipótesis se trataría de un fenómeno que tendría lugar en la nube de Oort (corteza esférica, centrada en el Sol, que contiene miles de millones de cometas helados y mucho más lejana que Plutón), pero se ignoraba cómo unos cuerpos helados podrían generar radiación tan energética como los rayos gamma.

b) La segunda hipótesis era que los GRBs corresponderían a algún proceso energético que acontecería en objetos distribuidos formando un halo esférico en torno a la Vía Láctea. Incluso se pensó que podrían ocurrir en estrellas de neutrones (restos de antiguas supernovas) pero no hay evidencia observacional alguna de una tal distribución.

c) La tercera hipótesis era que los GRBs ocurrirían a distancias gigantescas (cosmológicas), en remotas galaxias situadas en los confines del Universo, pero la dificultad en este caso era justificar qué clase de proceso físico podría generar la monstruosa energía requerida (y en un breve instante de tiempo: entre unos milisegundos y unos quince minutos) para que los fotones gamma llegasen hasta la Tierra con tal intensidad como para que se les pueda confundir con los de una explosión nuclear en la superficie terrestre.

Por decirlo con otras palabras, se trataría de las mayores explosiones desde el Big- Bang (unos 3.000 millones de veces la energía de toda la Vía Láctea).

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	Fronteras de la Astronomía(IV) Gamma Ray Bursts (GRBs) José F. Rojas Palenzuela - josefelix_r@aavbae.net

En plena Guerra Fría los satélites espía militares vigilaban que los enemigos no realizasen pruebas nucleares en la atmósfera midiendo permanentemente los rayos gamma que éstas emiten en forma de flash. En 1.967 un satélite norteamericano de la serie VELA detectó por primera vez rayos gamma intensos y de breve duración, pero para asombro de todos su origen no era terrestre sino cósmico. Tras descartar diversas hipótesis acerca de un posible origen artificial cercano y descubrirse más casos posteriormente, se denominó a este nuevo fenómeno Surtidores de Rayos Gamma, más conocido por sus iniciales inglesas GRB. Con el paso del tiempo, el número de GRBs iba creciendo a la vez que el misterio se iba ahondando. Los GRBs no parecían ser objetos del Sistema Solar, porque sus posiciones en el cielo no se acumulaban a lo largo del plano de la eclíptica (el plano que contiene a la casi totalidad de objetos del Sistema Solar), ni tampoco a lo largo del plano de la Vía Láctea (nuestra galaxia) sino que aparecía distribuido uniformemente por el cielo (fig. 1). También se observó la ausencia de repeticiones: cada fenómeno era nuevo. Al final sólo quedaron tres ideas sobre la mesa: a) Según la primera hipótesis se trataría de un fenómeno que tendría lugar en la nube de Oort (corteza esférica, centrada en el Sol, que contiene miles de millones de cometas helados y mucho más lejana que Plutón), pero se ignoraba cómo unos cuerpos helados podrían generar radiación tan energética como los rayos gamma. b) La segunda hipótesis era que los GRBs corresponderían a algún proceso energético que acontecería en objetos distribuidos formando un halo esférico en torno a la Vía Láctea. Incluso se pensó que podrían ocurrir en estrellas de neutrones (restos de antiguas supernovas) pero no hay evidencia observacional alguna de una tal distribución. c) La tercera hipótesis era que los GRBs ocurrirían a distancias gigantescas (cosmológicas), en remotas galaxias situadas en los confines del Universo, pero la dificultad en este caso era justificar qué clase de proceso físico podría generar la monstruosa energía requerida (y en un breve instante de tiempo: entre unos milisegundos y unos quince minutos) para que los fotones gamma llegasen hasta la Tierra con tal intensidad como para que se les pueda confundir con los de una explosión nuclear en la superficie terrestre. Por decirlo con otras palabras, se trataría de las mayores explosiones desde el Big- Bang (unos 3.000 millones de veces la energía de toda la Vía Láctea).

El problema parecía irresoluble porque los telescopios gamma que se han ido poniendo en órbita tienen intrínsecamente baja resolución y cuando detectaban un GRB no era posible identificar al objeto responsable de entre los miles de objetos que aparecían en luz visible dentro del área señalada (campo del instrumento), que era bastante amplia. Pero este estado de cosas cambió con la puesta en órbita del observatorio gamma espacial Compton en 1.991 que contaba con cuatro detectores específicos de alta velocidad para la detección de los GRBs. Elevó el recuento de GRBs desde 300 a casi 3.000 y confirmó plenamente las tendencias inicialmente descubiertas, reforzando más la hipótesis cosmológica. También se puso en órbita el satélite italo-holandés BeppoSaX en 1.996 y enseguida se descubrió que, a pesar de ser sensible a rayos X y no a los gamma, él también detectaba los GRBs, aunque con retraso de unas horas! Y la diferencia era sustancial porque su resolución era bastante mejor, lo que reducía enormemente el campo celeste en el que buscar candidatos. Pero lo mejor es que la información referente a cada nuevo GRB, y se descubre uno nuevo cada día, pasó a estar disponible casi en tiempo real lo que en principio permite que alguien obtenga una imagen de dicha región del cielo rápidamente. Esto es lo que hizo la cámara automatizada ROTSE (fig. 4) detectando por primera vez en la historia la contrapartida óptica de un GRB el 23 de Enero de 1.999 (fig. 2). Desde entonces se han detectado varias contrapartidas más, algunas con retrasos inferiores a 2 minutos desde su primera detección. Este brillo residual se extingue con rapidez por lo que es crítico trabajar coordinadamente y con celeridad. Posteriores análisis del espectro de lo que parece ser la galaxia que los alberga ha confirmado en 14 ocasiones que se trata de objetos lejanísimos. Además, el análisis del espectro de su propia luz muestra características similares a las que presentan las supernovas, por lo que de entre los varios modelos surgidos para explicar eventos tan desmesurados, el que actualmente tiene más visos de realidad es un modelo muy sofisticado de un tipo muy especial de supernova al que se ha dado en llamar hipernova, pero la cuestión dista de estar resuelta. Lo cierto es que la energía esta siendo sobrevalorada porque de acuerdo con las simulaciones del desarrollo de una explosión de supernova, hay una emisión muy intensa de materia colimada en la dirección axial, en las que la materia alcanza velocidades muy próximas a la velocidad de la luz. Es esta focalización de la materia y el enfoque relativista de la energía que emite lo que eleva sobremanera la intensidad de la radiación emitida, pero sólo en la dirección axial. Por lo tanto sólo estamos detectando aquellas hipernovas que, en los límites del Universo conocido, casualmente tienen (tenían) su eje de rotación apuntando hacia la Tierra.
José F. Rojas Palenzuela - josefelix_r@aavbae.net