Los estallidos de rayos gamma son las explosiones más luminosas del universo, lo que permite a los astrólogos observar rayos gamma intensos en períodos cortos. Los estallidos de rayos gamma se clasifican como cortos o largos, y los estallidos largos de rayos gamma son el resultado de la extinción de estrellas masivas. Proporcionan pistas ocultas sobre la evolución del universo.
Los estallidos de rayos gamma emiten rayos gamma, así como ondas de radio, luces ópticas y rayos X. Cuando la conversión de energía de explosión en energía emitida (es decir, la eficiencia de conversión) es alta, la energía de explosión total puede calcularse simplemente sumando toda la energía emitida. Pero cuando la eficiencia de conversión es baja o desconocida, medir la energía emitida por sí sola no es suficiente.
Ahora, un equipo de astrofísicos ha logrado medir la energía oculta de un estallido de rayos gamma mediante el uso de la polarización de la luz. El equipo fue dirigido por el Dr. Yuji Urata de la Universidad Nacional Central de Taiwán y MITOS Science CO., LTD y el profesor Kenji Toma del Instituto de Investigación Fronteriza de Ciencias Interdisciplinarias (FRIS) de la Universidad de Tohoku.
Los detalles de sus hallazgos se publicaron en la revista Nature Astronomy el 8 de diciembre de 2022.
Cuando una onda electromagnética está polarizada, significa que la oscilación de esa onda fluye en una dirección. Si bien la luz emitida por las estrellas no está polarizada, el reflejo de esa luz sí lo está. Muchos artículos cotidianos, como anteojos de sol y protectores de luz, utilizan polarización para bloquear el resplandor de las luces que viajan en una dirección uniforme.
La medición del grado de polarización se conoce como polarimetría. En las observaciones astrofísicas, medir la polarimetría de un objeto celeste no es tan fácil como medir su brillo. Pero ofrece información valiosa sobre las condiciones físicas de los objetos.
El equipo observó un estallido de rayos gamma que ocurrió el 21 de diciembre de 2019 (GRB191221B). Utilizando el Very Large Telescope del European Southern Observatory y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, algunos de los telescopios ópticos y de radio más avanzados del mundo, calcularon la polarimetría de las emisiones de desvanecimiento rápido de GRB191221B. Luego midieron con éxito las polarizaciones óptica y de radio simultáneamente, y encontraron que el grado de polarización de radio era significativamente más bajo que el óptico.
“Esta diferencia en la polarización en las dos longitudes de onda revela las condiciones físicas detalladas de la región de emisión del estallido de rayos gamma”, dijo Toma. “En particular, nos permitió medir la energía oculta que antes no se podía medir”.
Al tener en cuenta la energía oculta, el equipo reveló que la energía total era unas 3,5 veces mayor que las estimaciones anteriores.
Dado que la energía de explosión representa la energía gravitatoria de la estrella progenitora, poder medir esta cifra tiene ramificaciones importantes para determinar las masas de las estrellas.
“Conocer las medidas de las verdaderas masas de la estrella progenitora ayudará a comprender la historia evolutiva del universo”, agregó Toma. “Las primeras estrellas del universo podrían descubrirse si podemos detectar sus largos estallidos de rayos gamma”.
Con información de Nature Astronomy
