- Destellos de Rayos Gama
por José Luis Ramírez Mendiola
Los Destellos de Rayos Gama (Gamma-Ray Bursts, GRBs) son breves eventos que, según los registros, ocurren unos cuantos por día, y por algunos segundos inundan completamente el espacio con su radiación, y mientras existen eclipsan por completo cualquier otra fuente de rayos gama en el cielo, incluido el Sol; de hecho, son las explosiones electromagnéticas más concentradas y brillantes del Universo. Estos eventos fueron descubiertos por los satelites VELA a finales de la década de los 60’s, sin embargo, su descubrimiento no fue hecho público sino hasta 1973. Hasta hace relativamente poco tiempo, no había sido detectada ningún otro tipo de radiación asociada a estos eventos distinta a los rayos gama, lo que impidió obtener información suficiente acerca de su ubicacion, y en consecuencia, no se podía determinar su sitio de origen.
Esta situación no cambio hasta 1997, cuando el satelite Beppo-SAX logró por primera vez detectar su emisión en rayos X durante las horas siguientes al destello, lo que proporcionó información suficiente para determinar ubicaciones bastante precisas, lo suficiente para permitir que fueran localizados por los grandes telescopios terrestres y así detectar sus contrapartes en las bandas del óptico y radio. El calculo de sus corrimientos al rojo probo que los destellos de rayos gama tenían un origen cosmologico, comparable con el de las galaxias mas distantes conocidas, y dado que a pesar de su localización a distancias tan extremas, del orden de Gigaparsecs, logran opacar brevemente galaxias enteras, se intuye que los requerimientos energéticos para que se produzcan estos eventos son inmensos.
La actual interpretación de como se produce esta tremenda liberación de energía es que una gran cantidad de energía gravitacional de la misma magnitud es liberada en un corto periodo de tiempo (algunos segundos) dentro de una region muy pequeña en el espacio (de unas decenas de kilómetros) por medio de algún evento estelar cataclismo, como el colapso del núcleo de una estrella masiva o la fusión de dos núcleos compactos remanentes. Esta súbita liberación de energía resulta en una gran bola de fuego que se expande en chorros colimados a velocidades altamente relativistas, que experimenta procesos de disipación interna a través de choques entre capas de material con diferentes velocidades, que conllevan a la producción de rayos gama, y mas tarde se desarrolla en una onda de choque conforme es decelarada por el medio externo, produciendo entonces contrapartes en otras longitudes de onda que se debilitan progresivamente.
Los descubrimientos observacionales estuvieron acompañados por el desarrollo de modelos para la descripción de los destellos de rayos gama que trataban de explicar sus principales propiedades. El modelo mas firme en la descripción de este fenómeno, conocido como modelo estándar de destellos de rayos gama se compone de tres etapas, cada una de ellas asociada a un fenómeno energético diferente.
Lo notable de este escenario teórico es que predice satisfactoriamente muchas de las propiedades observadas de los destellos. Este modelo de ondas de choque en el escenario de la bola de fuego ha sido probado extensivamente contra las observaciones y se ha convertido en el principal paradigma para el entendimiento de los destellos de rayos gama.
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