En la astronomía de rayos gamma , los estallidos de rayos gamma ( GRB ) son explosiones inmensamente energéticas que se han observado en galaxias distantes . Son los eventos electromagnéticos más energéticos y luminosos desde el Big Bang . [1] Las ráfagas pueden durar desde diez milisegundos hasta varias horas. [2] [3] [4] Después de un destello inicial de rayos gamma , generalmente se emite un "resplandor residual" de mayor duración en longitudes de onda más largas ( rayos X , ultravioleta , óptica , infrarroja , microondas yradial ). [5]
Se cree que la intensa radiación de la mayoría de los GRB observados se libera durante una supernova o una supernova superluminosa cuando una estrella de gran masa implosiona para formar una estrella de neutrones o un agujero negro .
Una subclase de GRB (los estallidos "cortos") parece originarse a partir de la fusión de estrellas de neutrones binarias . La causa del estallido precursor observado en algunos de estos breves eventos puede ser el desarrollo de una resonancia entre la corteza y el núcleo de tales estrellas como resultado de las enormes fuerzas de marea experimentadas en los segundos previos a su colisión, causando que toda la corteza de la estrella a romperse. [6]
Las fuentes de la mayoría de los GRB están a miles de millones de años luz de distancia de la Tierra , lo que implica que las explosiones son extremadamente energéticas (un estallido típico libera tanta energía en unos pocos segundos como lo hará el Sol en toda su vida útil de 10 mil millones de años) [7 ] y extremadamente rara (unas pocas por galaxia por millón de años [8] ). Todos los GRB observados se han originado fuera de la galaxia de la Vía Láctea , aunque una clase relacionada de fenómenos, las erupciones gamma suaves repetidas, están asociadas con magnetares dentro de la Vía Láctea. Se ha planteado la hipótesis de que un estallido de rayos gamma en la Vía Láctea , apuntando directamente hacia la Tierra, podría causar unevento de extinción masiva . [9]
Los GRB fueron detectados por primera vez en 1967 por los satélites Vela , que habían sido diseñados para detectar pruebas encubiertas de armas nucleares ; este fue desclasificado y publicado en 1973. [10] Tras su descubrimiento, se propusieron cientos de modelos teóricos para explicar estos estallidos, como las colisiones entre cometas y estrellas de neutrones . [11] Se disponía de poca información para verificar estos modelos hasta la detección en 1997 de los primeros resplandores ópticos y de rayos X y la medición directa de sus desplazamientos al rojo mediante espectroscopia óptica y, por lo tanto, sus distancias y salidas de energía. Estos descubrimientos, y los estudios posteriores de las galaxias ylas supernovas asociadas a los estallidos aclararon la distancia y la luminosidad de los GRB, ubicándolos definitivamente en galaxias lejanas.
Los estallidos de rayos gamma fueron observados por primera vez a fines de la década de 1960 por los satélites Vela de EE. UU ., que se construyeron para detectar pulsos de radiación gamma emitidos por armas nucleares probadas en el espacio. Estados Unidos sospechaba que la Unión Soviética podría intentar realizar pruebas nucleares secretas después de firmar el Tratado de Prohibición de Pruebas Nucleares en 1963. [12] El 2 de julio de 1967, a las 14:19 UTC , los satélites Vela 4 y Vela 3 detectaron un destello de radiación gamma a diferencia de cualquier firma de armas nucleares conocida. [13] Inseguro de lo que había sucedido pero sin considerar el asunto particularmente urgente, el equipo del Laboratorio Nacional de Los Álamos , dirigido por Ray Klebesadel, archivó los datos para su investigación. A medida que se lanzaron satélites Vela adicionales con mejores instrumentos, el equipo de Los Álamos continuó encontrando estallidos de rayos gamma inexplicables en sus datos. Al analizar los diferentes tiempos de llegada de las ráfagas detectadas por diferentes satélites, el equipo pudo determinar estimaciones aproximadas para las posiciones del cielo de 16 ráfagas [13] y descartar definitivamente un origen terrestre o solar. El descubrimiento fue desclasificado y publicado en 1973. [10]