Un 30% de los estallidos cortos de rayos gamma (sGRB), que se forman durante las colisiones de estrellas de neutrones, carecen de una galaxia anfitriona coincidente, lo que genera dudas sobre sus verdaderos or?genes y distancias. Una nueva investigaci?n ha descubierto que ocurren en extra?as galaxias extremadamente lejanas, concretamente hasta 10 mil millones de a?os luz de distancia de la Tierra.

Un equipo internacional de astr?nomos ha logrado revelar que ciertos estallidos cortos de rayos gamma (sGRB) no se originaron en ?reas difusas del espacio intergal?ctico como se pensaba previamente, sino en galaxias concretas. Estos rayos gamma no eran estallidos “n?madas”: datos obtenidos mediante m?ltiples observatorios permitieron descubrir que en realidad se formaron en galaxias notablemente distantes y, por lo tanto, muy débiles y dif?ciles de detectar.

Desde lejanas galaxias

Los cient?ficos, liderados por el Dr. Brendan O'Connor, astr?nomo de la Universidad de Maryland y la Universidad George Washington, en Estados Unidos, indicaron que estos sGRB aparentemente aislados en realidad ocurrieron en galaxias localizadas a una distancia de hasta 10 mil millones de a?os luz de nuestro planeta. El nuevo estudio fue publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Adem?s, el descubrimiento sugiere que los estallidos cortos de rayos gamma pueden haber sido m?s frecuentes en el pasado de aquello que se cre?a hasta hoy. Como se producen en el marco de las fusiones de estrellas de neutrones y estas a su vez forjan elementos pesados, como por ejemplo el oro y el platino, es probable que estos metales se hayan desperdigado por el Universo mucho antes de lo pensado.

También llamados “brotes de rayos gamma”, los sGRB son destellos de rayos gamma asociados directamente a explosiones extremadamente energéticas en galaxias distantes. Seg?n los especialistas, se trata de los eventos electromagnéticos m?s luminosos que ocurren en el Universo. ?Por qué, entonces, no pod?a detectarse su origen en muchos casos?

Seg?n una nota de prensa, una gran cantidad de sGRB se encuentran en galaxias brillantes y relativamente cercanas, pero sin embargo algunos parecen no tener un hogar gal?ctico espec?fico. Ahora, gracias a un enorme conjunto de datos de diferentes observatorios, como los telescopios gemelos Gemini, ha sido posible encontrar el tenue resplandor de las galaxias que originaban estos rayos gamma, que simplemente estaban demasiado distantes como para ser reconocidas previamente.

Dos hip?tesis y una respuesta

Los sGRB sin una aparente galaxia anfitriona constitu?an un profundo misterio para los astr?nomos. El equipo liderado por O'Connor desarroll? dos hip?tesis: la primera postulaba que las estrellas de neutrones progenitoras se formaron como un par binario dentro de una galaxia distante, luego se desplazaron juntas hacia el espacio intergal?ctico y finalmente se fusionaron miles de millones de a?os después. Esto explicar?a la ausencia de un origen concreto, a partir de la constante expansi?n del Universo.

No conformes con esta explicaci?n, desarrollaron una segunda hip?tesis: sostuvieron que las estrellas de neutrones que generaron los rayos gamma se fusionaron a miles de millones de a?os luz de distancia en sus galaxias de origen, que ahora parecen extremadamente débiles como resultado de su alejamiento de la posici?n de la Tierra. Los an?lisis y las observaciones terminaron por confirmar esta segunda hip?tesis, resolviendo el misterio por el momento.

Formaci?n de metales pesados

Adem?s, otro aspecto importante es que este resultado podr?a ayudar a los astr?nomos a comprender mejor la evoluci?n qu?mica del Universo. La fusi?n de estrellas de neutrones desencadena una serie de reacciones nucleares en cascada, que son necesarias para producir metales pesados, como oro, platino y torio, entre muchos otros.

Si esta clase de hallazgos retrasa la escala de tiempo c?smica relacionada con las fusiones de estrellas de neutrones, esto significar?a que el Universo joven era mucho m?s rico en elementos pesados de aquello que se pensaba previamente. En consecuencia, los elementos m?s pesados de la tabla peri?dica pudieron haber sido comunes desde las etapas iniciales de la formaci?n del cosmos.

Referencia

A deep survey of short GRB host galaxies over z ~ 0 - 2: implications for offsets, redshifts, and environments. B. O’Connor et al. MNRAS (2022). DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stac1982



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