Brote de rayos gamma

Indecisos sobre qué había pasado pero no considerándolo un problema particularmente urgente, el equipo en el Laboratorio Científico de Los Álamos, liderado por Ray Klebesadel, guardó los datos para su posterior análisis.Hubo escasos avances hasta 1991, cuando se creó el Observatorio de rayos gamma Compton y su experimento «Burst And Transient Source Experiment» (BATSE), un detector de rayos gamma con una gran sensibilidad.Esto sugería que su origen estaba en estrellas muy débiles o en galaxias extremadamente lejanas.[13]​[14]​ Incluso las posiciones mejor calculadas se correspondían con varias estrellas o galaxias débiles y era ampliamente aceptado que la resolución del enigma sobre el origen de los brotes de rayos gamma requeriría tanto satélites nuevos como una comunicación rápida.El origen de esta emisión son las colisiones entre el material expulsado durante la explosión estelar y el gas interestelar.Las primeras búsquedas para esta «luminiscencia» (denominada postluminiscencia) fueron fallidas, en gran parte debido a las dificultades para observar rápidamente la posición del brote en esas longitudes de onda inmediatamente después de la explosión inicial.El telescopio William Herschel de La Palma identificó 20 horas más tarde una contrapartida óptica que también se desvaneció.[18]​ Debido a la luminosidad tan débil de esta galaxia, la distancia exacta no se pudo medir durante muchos años.[19]​ Ésta fue la primera vez que se determinó la distancia de un BRG, y junto con el descubrimiento de la galaxia albergadora del GRB 970228 se pudo aclarar que dichos brotes ocurren a distancias extremadamente lejanas.El año siguiente, GRB 980425 fue seguido por una brillante supernova (SN 1998bw), indicando una clara conexión entre los BRG y las muertes de estrellas masivas.Esta explosión proporcionó la primera pista importante sobre la naturaleza de los sistemas que producen los BRG.La primera misión, HETE-2,[22]​ lanzada el 2000 y que funcionó hasta el 2006, proveyó la mayor cantidad de descubrimientos obtenidos durante este período.Una de las más exitosas misiones espaciales, Swift, fue lanzada en 2004 y hasta mayo del 2010 seguía operativa.Los instrumentos pueden girar de forma rápida y automática para observar la postluminiscencia que sigue a un BRG.Mientras tanto, en la Tierra, numerosos telescopios ópticos habían sido construidos o modificados para incorporales tecnología robótica para que respondieran inmediatamente a las alertas recibidas desde la Gamma-ray Burst Coordinates Network.Debido a esto se han propuesto clases adicionales, tanto de forma observacional como teórica.Casi todos los brotes largos bien estudiados han sido asociados con galaxias con una rápida formación estelar y en muchos casos con supernovas tipo II, lo que sin lugar a dudas liga a los BRG con la muerte de estrellas masivas.[39]​ Los eventos con una duración menor que dos segundos se clasifican como brotes de rayos gamma cortos.Hasta 2005 no habían sido detectadas postluminiscencias asociadas a los eventos cortos y poco se sabía acerca de su origen.Desde entonces, gran cantidad de BRG han sido localizados junto con su postluminiscencia en regiones con poca o casi ninguna formación estelar, incluyendo las grandes galaxias elípticas y el medio intracúmulo.La mayor parte de esta energía se libera como rayos gamma, aunque algunos BRG también tienen contrapartidas ópticas extremadamente luminosas.[51]​ Esto es comparable a la energía liberada en una supernova tipo Ib/c (en ocasiones denominada hipernova), encontrándose dentro del alcance de los modelos teóricos existentes.Se han observado supernovas muy brillantes acompañando a varios de los BRG más cercanos.[52]​ También lo hacen las observaciones en radio de los brotes tomadas mucho tiempo después cuando sus chorros ya no son relativistas.[64]​[65]​[66]​[67]​ Aún se conoce muy poco sobre la manera en que los brotes de rayos gamma transforman la energía en radiación, y hasta el 2007 seguía sin adoptarse un modelo general aceptado sobre cómo tiene lugar este proceso.Toda la energía liberada por la explosión que no se irradia con el propio brote, toma la forma de materia o energía que se expande a una velocidad cercana a la de la luz.
Luminiscencia visible de GRB 970508 observada un mes después de la detección del brote. Cuando la fusión no genera la presión suficiente para contrarrestar la gravedad , la estrella colapsa rápidamente para formar un agujero negro . En teoría, la energía puede ser liberada durante el colapso en la dirección del eje de rotación para formar un brote de rayos gamma. Los brotes a menudo son acompañados por otros fenómenos de larga o corta duración. Un brote se caracteriza por su fuerte luminosidad .
Ilustración artística que muestra la vida de una estrella masiva y cómo la fusión nuclear convierte elementos más ligeros en otros más pesados. Cuando la fusión ya no genera suficiente presión para contrarrestar la gravedad, la estrella colapsa rápidamente para formar un agujero negro. Teóricamente, la energía puede ser liberada durante el colapso a lo largo del eje de rotación para formar un estallido de rayos gamma.
Imagen del satélite BATSE mostrando las posiciones en el cielo donde han sido detectados brotes de rayos gamma. La distribución de éstos es isotrópica , sin concentración hacia el plano de la Vía Láctea, que se extiende horizontalmente a través del centro de la imagen. Créditos: G. Fishman et al., BATSE, CGRO, NASA .
La explosión GRB 080319B fotografiada por el telescopio Swift .
Ilustración artística de un brillante brote de rayos gamma en una región de formación estelar. La energía de la explosión se proyecta en dos chorros estrechos con direcciones opuestas. Crédito: NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith y John Jones.
Imagen del telescopio espacial Hubble de la estrella de Wolf-Rayet WR 124 y la nebulosa que la rodea. Se cree que las estrellas de Wolf-Rayet puedan ser progenitoras de los brotes de rayos gamma de larga duración.