El estallido de rayos gamma más brillante jamás visto tiene una estructura de chorro única que lo alimenta
Los científicos finalmente pueden saber qué hizo que la mayor explosión en el universo jamás vista por la humanidad fuera tan poderosa.
Los astrónomos descubrieron que la estrella más brillante estallido de rayos gamma (GRB) ya visto tenía una estructura de chorro única y arrastraba consigo una cantidad inusual de material estelar.
Esto puede explicar las propiedades extremas de la explosión, que se cree que se liberó cuando un enorme estrella ubicado alrededor de 2.400 millones años luz en Tierra hacia la constelación de Sagitta sufrió un colapso gravitacional total para dar a luz a un Agujero negroasí como por qué su brillo ha persistido durante tanto tiempo.
El GRB oficialmente designado GRB221009A pero apodado BOAT, o el más brillante de todos, fue avistado el 9 de octubre de 2023 y se destacó de otros GRB debido a su naturaleza extrema. Fue visto como un destello inmensamente brillante de rayos gamma de alta energía, seguido de un resplandor crepuscular de baja atenuación en muchas longitudes de onda de luz.
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«GRB 221009A representa un gran paso adelante en nuestra comprensión de los estallidos de rayos gamma y demuestra que los estallidos más extremos no obedecen a la física estándar asumida para los estallidos de rayos gamma comunes», dijo el investigador principal de la Universidad George Washington y autor del estudio. Brendan O´Connor dijo en un comunicado. O’Connor dirigió un equipo que continuó monitoreando BOAT GRB con el telescopio Gemini South en Chile después de su descubrimiento inicial en octubre de 2023.
Estudiante de doctorado en la Universidad Northwestern jillian rastinejadquien también formó parte de un equipo que observó el BARCO el 14 de octubre después de su descubrimiento inicial, dijo ciencia viva que GRB 221009A se considera más brillante que otros GRB de alta energía por un factor de al menos 10.
«Se detectaron fotones de este GRB que tiene más energía que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) produce», dijo.
Incluso antes de que se avistara el BARCO, los GRB ya se consideraban las explosiones más poderosas, violentas y enérgicas del mundo. universocapaz de liberar tanta energía en cuestión de segundos como el Sol producirá durante toda su vida útil de unos diez mil millones de años. Hay dos tipos de estas explosiones, de larga duración y de corta duración, que pueden tener diferentes mecanismos de lanzamiento, los cuales resultan en la creación de un agujero negro.
Un examen más detenido del poderoso GRB reveló que es único tanto por su estructura como por su brillo. El GRB era sorprendentemente ancho. Tan grande, de hecho, que los astrónomos inicialmente no pudieron ver sus bordes.
«Nuestro trabajo muestra claramente que el GRB tenía una estructura única, con observaciones que revelan gradualmente un chorro angosto incrustado en un flujo de gas más amplio donde normalmente se esperaría un chorro aislado», dijo Hendrik, coautor y científico del Departamento de Física de la Universidad. de baño. Van Eerten dijo en un comunicado.
Por lo tanto, el chorro de GRB 221009A parece tener «alas» anchas y estrechas que lo diferencian de los chorros de otros GRB. Esto podría explicar por qué los astrónomos continuaron viendo el resplandor de BOAT en varias longitudes de onda durante meses después de su descubrimiento inicial.
Van Eerten y el equipo tienen una teoría sobre lo que le da al jet BOAT su estructura única.
«Los chorros GRB tienen que pasar a través de la estrella colapsada en la que se forman», dijo. «Lo que creemos que marcó la diferencia en este caso fue la cantidad de mezcla que tuvo lugar entre el material estelar y el chorro, de modo que el gas calentado por choque siguió apareciendo en nuestra línea de visión hasta el punto en que cualquier firma característica del jet desapareció. se habría perdido en la emisión general del resplandor crepuscular».
Van Eerten también señala que los hallazgos podrían ayudar a comprender no solo a BOAT, sino también a otros GRB increíblemente brillantes.
«GRB 221009A puede ser el equivalente de piedra de Rosetta de los GRB largos, lo que nos obliga a revisar nuestras teorías estándar sobre cómo se forman los flujos relativistas en el colapso de estrellas masivas», agregó O’Connor.
El descubrimiento sentará las bases para futuras investigaciones sobre los GRB, ya que los científicos intentan desentrañar los misterios que aún rodean a estos poderosos estallidos de energía. Los hallazgos también podrían ayudar a los físicos a modelar mejor la estructura de los chorros GRB.
«Durante mucho tiempo, pensamos que los chorros tenían forma de conos de helado», dijo el coautor del estudio y profesor asociado de física en la Universidad George Washington, Alexander van der Horst. «Sin embargo, algunos estallidos de rayos gamma en los últimos años, y en particular el trabajo presentado aquí, muestran que necesitamos modelos más complejos y simulaciones por computadora detalladas de los chorros de estallidos de rayos gamma».
La investigación del equipo se detalla en un artículo publicado en la revista Avances en la ciencia.
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