El universo es un lugar que todavía sigue cargado de incógnitas, como una vez lo estuvieron los mares y las exóticas selvas. Y, por supuesto que todavía queda mucho por descubrir en la superficie de nuestro planeta, pero comparado con todo lo que ignoramos sobre el cosmos… nuestra ignorancia sobre la Tierra parece una anécdota. Sin ir más lejos, ahí afuera es donde ocurren los eventos más energéticos de los que tenemos constancia y el más potente jamás detectado tenía un origen desconocido hasta ahora.

Estamos hablando de los llamados “brotes de rayos gamma” o GRBs (gamma-ray bursts) y, efectivamente, son los eventos más luminosos de los que tenemos constancia, pudiendo deslumbrar a nuestros telescopios durante meses. Hasta donde sabemos, parecen ser el resultado de estrellas que, al llegar su fin, explotan como supernovas o hipernovas, aunque, en algunos casos particulares podrían estar relacionados con estrellas de neutrones o estrellas binarias y esa es la clave : aunque conocemos el origen de algunos GRB, en conjunto sigue siendo algo incierto.

Un misterioso récord

Era octubre de 2022 y un grupo de investigadores de la Universidad Northwestern observó una explosión sin precedentes. Eran rayos gamma, una versión tremendamente energética de la luz visible, radiación electromagnética más “potente” que los ultravioleta y los rayos X. Le llamaron GRB 221009A, que no es especialmente fácil de recordar, pero se rige por una serie de normas que resumen información relevante del estallido en su propio nombre. En cualquier caso, ha sido apodado BOAT (“el más brillante de todos los tiempos”).

En aquel momento, la luz del estallido era tan cegadora que hizo imposible analizar la composición química de ese lugar del espacio. Es como si nos hubieran dado las largas en medio de una noche sin luna. Nuestros telescopios eran incapaces de identificar los rastros de elementos químicos en la luz posterior al estallido, así que ha habido que esperar ni más ni menos que seis meses para poder examinar las consecuencias del estallido.

6 meses después

Y esperando (y gracias al Telescopio Espacial James Webb) es como un equipo liderado por la misma universidad ha confirmado que esta explosión de récord fue originada por un el colapso y la explosión subsiguiente de una estrella masiva: una supernova. Así lo atestiguaba la presencia de calcio y oxígeno, típicos de estos eventos.

Y es que las estrellas son tan enormes que tienden a colapsar sobre sí mismas, debido a la fuerza de la gravedad, como un edificio demasiado pesado. No obstante, las estrellas existen, por lo que debe haber una fuerza que se oponga a este colapso y esa resistencia viene de la mano de las reacciones nucleares que ocurren en el interior de la estrella, a presiones y temperaturas elevadísimas. Estas generan una presión hacia fuera que compensa la gravedad.

Sin embargo, hay un momento en que se agotan estas reacciones nucleares porque ya no quedan elementos en el interior de la estrella que esta pueda fusionar. En ese momento, la presión cae y la gravedad comienza a vencer, la estrella colapsa rápidamente sobre sí misma y en función de su masa, emiten una gran cantidad de energía, como si se tratase de un desproporcionado estallido, desprendiendo un brillo mucho mayor de lo que solían emitir en vida.

No tan rápido

Sin embargo, los GRB no son supernovas, están relacionadas con ellas, pero son anteriores. De hecho, para sorpresa de los astrofísicos implicados en este estudio, la supernova de esta estrella no fue especialmente potente, fue bastante estándar. Esto puede explicarse porque, durante el colapso de una estrella suficientemente grande, esta emite dos chorros de luz en direcciones opuestas, en su eje de giro.

Cuanto más estrechos sean estos haces, más luminosos parecerán, del mismo modo que ocurre cunado una lupa concentra la luz en un punto. Nosotros los detectamos porque ese eje se dirige hacia nosotros, así que somos como esa hormiga a la que un niño apunta con todo el poder del sol concentrado en un diminuto punto. Pero los misterios no terminan aquí.

Un nuevo misterio

Otra cuestión que intriga a los investigadores es que, tras disminuir el brillo de BOAT, han podido analizar la composición química de esta zona del universo. Buena parte de los elementos de la tabla periódica necesitan grandísimas energías para crearse, temperaturas y presiones a las que puedan universe átomos más sencillos. Sabemos que esto ocurre en el interior de las estrellas, pero que hacen falta eventos mucho más energéticos para producir los átomos más pesados. Eventos como BOAT, tal vez.

O, al menos, eso es lo que pensaron los científicos del estudio, pero descubrieron que no era así. No había rastro de elementos realmente pesados. ¿Quién los produce entonces? Es cierto que hay eventos más energéticos que estas explosiones, como la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones, pero son procesos que tardaron mucho en ocurrir en el universo primitivo y que, de hecho, cuando ocurrieron los primeros ya debían de existir estos elementos pesados que, por lo tanto, debían estar producidos por otros eventos. Así que, si bien ahora sabemos cuál es el origen de BOAT, se presenta ante nosotros una incógnita igual de inquietante. ¿De dónde vienen estos elementos?

QUE NO TE LA CUELEN:

• Una nova es un evento espectacular, de esos que despiertan una curiosidad por el cosmos que no sabíamos que teníamos. Sin embargo, no es algo tan único en la vida como suele decirse. De hecho, para hacer evidente su frecuencia, podemos decir que suelen tener lugar unas 10 novas cada año. Cierto es que solo es visible a simple vista una cada 12 o 18 meses, pero sigue siendo una frecuencia bastante alta. Las realmente extrañas son las supernovas, mucho más energéticas. La última supernova visible a simple vista desde la tierra tuvo lugar en 1604, también conocida como la supernova de Kepler o la estrella de Kepler.

REFERENCIAS (MLA):

• “JWST detection of a supernova associated with GRB 221009A without an r-process signature” Nature Astronomy 10.1038/s41550-024-02237-4