El origen de las explosiones de rayos gamma

¿Qué son los rayos gamma?

En los días de la Guerra Fría, Estados Unidos y la Unión Soviética participaron en una gran cantidad de actividades de espionaje contra espías. No importaba si estaba en tierra con gente, bajo el océano con submarinos o en el aire con aviones espías: la recopilación de datos era fundamental en todos los sentidos. Pero ambas naciones fueron más allá de las actividades de espionaje dentro de la propia Tierra. Ambos países utilizaron el espacio, a través de satélites, para espiar las actividades del otro en tierra.

Estados Unidos utilizó satélites que detectaban rayos gamma , radiación electromagnética con una longitud de onda corta y alta energía. La detección de rayos gamma era importante porque indicaría pruebas nucleares por parte de la Unión Soviética incluso si lo negaban en las noticias. Como suele suceder, la tecnología desarrollada para uso militar se utiliza para empresas puramente científicas y estos satélites detectan algo conocido como estallidos de rayos gamma procedentes del espacio. Discutiremos qué son y sus orígenes.

Estallidos de rayos gamma y sus orígenes

En pocas palabras, las explosiones de rayos gamma son explosiones repentinas y muy poderosas de rayos gamma. Inicialmente, los astrónomos notaron que una de esas explosiones provenía del espacio todos los días. ¿Podrían ser estos los soviéticos que detonan armas nucleares que a menudo salen al espacio? No. ¿Podría ser evidencia de guerra nuclear en civilizaciones distantes? Ese es un pensamiento muy interesante, pero tampoco es cierto.

Su origen era más probable que fueran estrellas de neutrones o agujeros negros. Estas ráfagas fueron inicialmente difíciles de detectar porque se desvanecen muy rápidamente. Las ráfagas cortas no duran más de dos segundos. Pero los nuevos equipos han permitido a los astrónomos en tierra capturarlos con mayor eficiencia. Por lo tanto, los telescopios modernos que fijan sus miras en el lugar de donde vino la explosión encuentran resplandores que parecen supernovas. Esto, obviamente, sugiere a los astrónomos que tales explosiones ocurren gracias a un tipo particular de explosión de supernova.

Hipernovas y Magnetares

Las explosiones de supernovas ocurren cuando mueren estrellas masivas. Las estrellas muy masivas pueden colapsar directamente en un agujero negro. Mientras ocurre este colapso, sucede algo peculiar. Si tiene un trozo de plastilina, puede demostrarlo usted mismo. Tome un trozo de plastilina y enróllelo en una bola pequeña. Ahora pon esta bola entre tus dedos y aprieta por ambos lados. Observe cómo la bola ahora tiene dos polos que se han colapsado hacia adentro y un ecuador que sobresale.

Esto es lo que sucede cuando las estrellas que colapsan más masivas giran muy rápidamente. Sus polos caen hacia adentro y su ecuador no colapsa tan rápido. Dando como resultado el mismo tipo de forma que nuestra pequeña demostración. Esta forma, donde los polos caen hacia adentro, luego enfoca rayos extremadamente poderosos de gas y radiación hacia el espacio a lo largo del eje de rotación. Si un rayo de este tipo llegara a estallar en dirección a la Tierra, podríamos detectar los rayos gamma generados por él.

Por lo tanto, el origen de los estallidos largos de rayos gamma, derivados del colapso de una estrella muy masiva en un agujero negro, se denomina hipernova . Para ayudar a recordar esto, sepa que el prefijo ‘hiper-‘ implica una cantidad anormalmente grande de algo, por lo tanto, la hipernova es una supernova realmente poderosa. Una vez más, se cree que los estallidos de rayos gamma de mayor duración, de muchos segundos de duración, son producidos por hipernovas.

Pero algunos de los estallidos de rayos gamma de corta duración, algunos de los cuales se repiten, son producidos por magnetares , estrellas de neutrones con un campo magnético 100 veces más fuerte que el de una estrella de neutrones normal. El término es muy fácil de recordar ya que es solo una combinación de la palabra imán y estrella , lo cual es un claro indicio del hecho de que es una estrella con un fuerte campo magnético. Cuando los campos magnéticos muy fuertes de una magnetar cambian, como lo hace a veces la corteza terrestre, se produce un terremoto.

Durante un terremoto, la corteza de la estrella de neutrones se rompe, al igual que durante un terremoto, la corteza terrestre se separa. Esto provoca la liberación de enormes cantidades de energía al espacio que detectamos como rayos gamma. En 1998, un terremoto de este tipo liberó una explosión de rayos gamma tan grande que interrumpió las comunicaciones por radio en todo el mundo.

Otra posibilidad de estallidos cortos de rayos gamma es una colisión espectacular entre dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro. Vea la animación en pantalla para ver cómo chocan dos estrellas de neutrones.

Dos estrellas de neutrones giran cada vez más cerca, finalmente chocando y dando como resultado una explosión de rayos gamma

Qué significa todo para nosotros

Si bien personalmente creo que todo eso es interesante, sospecho que muchos se preguntan por qué deberíamos preocuparnos por las megaestrellas y las hipernovas. Bueno, hay estrellas lo suficientemente cerca de la Tierra que podrían disparar un estallido de rayos gamma en nuestro camino que podría destruir la mayor parte de la vida en la Tierra; eso se debe a que la cantidad de radiación que nos llegaría sería equivalente a una guerra nuclear total entre las principales potencias nucleares. Igualmente malo, tal escenario destruiría nuestra capa de ozono, el escudo que protege toda la vida de la mortal radiación ultravioleta de nuestro sol.

Se plantea la hipótesis de que un poderoso estallido de rayos gamma que ocurrió lo suficientemente cerca de la Tierra en el pasado pudo haber sido responsable de al menos una extinción masiva en la historia de nuestro planeta. Y no hay ninguna razón por la que no seamos los siguientes. Por lo tanto, la importancia de espiar nuestro cosmos tanto como nuestro enemigo aquí en la Tierra es, con suerte, bastante clara a estas alturas.

Resumen de la lección

Espiamos a los adversarios y al espacio para buscar evidencias de explosiones masivas detectando rayos gamma , radiación electromagnética con una longitud de onda corta y alta energía. Las explosiones de rayos gamma son explosiones repentinas y muy poderosas de rayos gamma. Los estallidos largos, de más de dos segundos, se atribuyen a una hipernova , el origen de los estallidos largos de rayos gamma, derivados del colapso de una estrella muy masiva en un agujero negro, mientras que algunos de los estallidos de rayos gamma de corta duración, algunos de las cuales se repiten, están formadas por magnetares , estrellas de neutrones con un campo magnético 100 veces más fuerte que una estrella de neutrones normal.

Los resultados del aprendizaje

Al final de esta lección, debería poder:

• Definir rayos gamma
• Recuerde las fuentes de estallidos de rayos gamma en el espacio
• Describe una hipernova
• Explicar cómo los magnatares y los terremotos pueden causar explosiones de rayos gamma y afectar la Tierra.
• Discutir cómo el estudio de las explosiones de rayos gamma es relevante para la humanidad.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador