4 de marzo de 2025
Los poderosos destellos de rayos gamma, antes un enigma, hoy revelan los cataclismos cósmicos que marcan el fin de estrellas masivas y el nacimiento de agujeros negros.
Los destellos de rayos gamma, esos misteriosos y poderosos destellos de energía provenientes de lo más profundo del universo, han sido durante décadas objeto de fascinación e investigación. A pesar de su corta duración y de lo difícil que ha sido estudiarlos, hoy en día los científicos conocen mejor el origen de estos fenómenos, que antes eran solo una serie de señales incomprendidas. Se sabe ahora que son explosiones cósmicas derivadas de dos eventos extremos: la muerte de estrellas masivas que colapsan al final de su vida, o la colisión de estrellas de neutrones, cuyo impacto da origen a la formación de agujeros negros.
Todo comenzó en 1967, cuando los satélites espías de Estados Unidos detectaron estos destellos. Su misión original era otra: monitorear posibles pruebas nucleares realizadas por los soviéticos en la cara oculta de la Luna, utilizando instrumentos diseñados para detectar la radiación gamma de las armas nucleares. Sin embargo, pronto se dieron cuenta de que esos destellos no provenían de la Tierra ni de la galaxia, sino de eventos extremadamente lejanos y muy brillantes, ocurridos en los confines del universo.
A lo largo de las décadas siguientes, la comunidad científica comenzó a prestar atención a estos destellos. En 1997, las mediciones de rayos X del satélite ítalo-holandés BeppoSAX confirmaron que los destellos provenían de galaxias muy distantes, algunas de ellas a una distancia tan increíble que la más cercana observada hasta la fecha se encuentra a mil veces el tamaño de la Vía Láctea. Esta revelación marcó un hito en la astronomía, ya que permitió confirmar que estos fenómenos no eran locales, sino cósmicos y de una magnitud mucho mayor de lo que se había imaginado.
Uno de los principales investigadores fue el físico William Lee, actual investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM y responsable de la parte mexicana del telescopio COLIBRI. Lee recuerda que, durante sus estudios de doctorado, los destellos de rayos gamma eran casi un misterio total. En aquellos tiempos, los científicos apenas comenzaban a descifrar qué ocurría en esos eventos cósmicos, y las teorías eran limitadas. De hecho, la tesis de doctorado de William Lee se centró en modelos teóricos para explicar el origen de los destellos, y él mismo simulaba las explosiones de estrellas a través de programas de computadora.
Pero el estudio de los destellos de rayos gamma no ha sido sencillo. A pesar de ser los fenómenos más brillantes en el universo después del Big Bang, estos destellos se ven bloqueados por la atmósfera terrestre. Esto significa que solo pueden ser detectados por satélites espaciales. Además, los destellos son extremadamente breves. En cuestión de segundos, pueden liberar más energía que el Sol durante toda su vida, lo que dificulta aún más su observación. Sin embargo, los destellos dejan un resplandor residual que puede ser detectado en diferentes longitudes de onda, como rayos X, luz visible, infrarroja y ondas de radio, lo que permite a los astrónomos estudiar las contrapartes de estos fenómenos. Estas señales pueden ser visibles durante horas o incluso días, ofreciendo a los científicos valiosas pistas sobre la naturaleza de los eventos que las originan.
Según explica William Lee, los destellos de rayos gamma ocurren en dos tipos de cataclismos cósmicos. El primero es la muerte de una estrella masiva, que puede tener hasta 40 veces la masa del Sol. Cuando estas estrellas agotan su combustible, colapsan, liberando una enorme cantidad de energía en forma de un destello de rayos gamma. El segundo tipo de evento es la fusión de estrellas de neutrones, cuerpos extremadamente densos que giran alrededor de sí mismos hasta que se colisionan. En ambos casos, un agujero negro se forma en el centro del cataclismo, mientras que un chorro de materia se dispara a velocidades cercanas a la de la luz.
La duración de estos destellos varía según el tipo de evento. Si el fenómeno es una colisión estelar, el destello puede durar entre 20 y 30 segundos. En cambio, si se trata de una fusión de estrellas de neutrones, el destello es aún más breve, con una duración de apenas una fracción de segundo.
El estudio de estos destellos ha dado pie a una industria científica que busca comprenderlos más a fondo. Como señala el propio William Lee, “inició toda una industria para entenderlos mejor”, un esfuerzo respaldado por importantes instituciones internacionales. En 2015, la UNAM, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), la Universidad Aix-Marseille, el Centro Nacional de la Investigación Científica (CNRS) y el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) firmaron un convenio para llevar a cabo investigaciones conjuntas sobre los rayos gamma y los fenómenos que los generan.
A medida que avanzan las investigaciones y las tecnologías de observación se perfeccionan, los destellos de rayos gamma siguen siendo una ventana única para entender los procesos más extremos y fascinantes del universo. Gracias a la labor de científicos como William Lee y el telescopio COLIBRI, la humanidad está cada vez más cerca de desentrañar los secretos de estas explosiones cósmicas y comprender el destino de las estrellas que nos precedieron.
Fuente: Instituto de Astronomía, UNAM.
