El estudio del resplandor de los estallidos de rayos gamma sorprende a los científicos cienciaplus.com

Estallido de rayos gamma /  nasa's goddard space flight center/s. wiessinger

MADRID,

   Un equipo internacional de científicos ha descubierto por primera vez que uno de los eventos más importantes en nuestro universo, los brotes de rayos gama (GRB, por sus siglas en inglés), se comporta de manera diferente a como se pensaba.
   El estudio, publicado en 'Nature', utiliza la observación de un GRB para descartar la mayoría de las predicciones teóricas vigentes relativas al postresplandor de las explosiones que niegan la observabilidad de la polarización circular de la luz.
   "Alrededor de una vez al día, los satélites detectan un flash corto muy brillante de rayos gamma (la forma más energética de luz). Estos destellos se llaman estallidos de rayos gamma (GRB) y tienen lugar en galaxias lejanas cuando una estrella masiva llega al final de su vida", explica uno de los autores del trabajo, el doctor Klaas Wiersema, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Leicester, en Reino Unido.
   "Estos GRB van seguidos de un llamado 'resplandor' y lentamente van desapareciendo las emisiones que se puede ver en todas las longitudes de onda (incluyendo la luz visible) a lo largo de entre unos pocos días y semanas. Sabemos que la emisión de luminiscencia está formada por una onda de choque, moviéndose a muy altas velocidades, en la que los electrones se aceleran a enormes energías. Estos electrones que se mueven rápidamente producen la luz del resplandor que detectamos", describe.
   "Sin embargo, es muy difícil estudiar cómo funciona este proceso de aceleración realmente desde los laboratorios en la Tierra o mediante el uso de simulaciones por ordenador. Lo que hacemos es analizar la luz polarizada de la luminiscencia residual utilizando grandes telescopios ópticos y filtros especiales, que funcionan de forma muy parecida a la filtros en las gafas de sol Polaroid", añade.
   Wiersema detalla que es importante recordar que la luz es una onda y que cuando la luz está polarizada linealmente quiere decir que las vibraciones de onda están en un plano y si la luz es polarizada circularmente, significa que ese plano gira en el cielo.
   Y agrega: "Diferentes teorías sobre la aceleración de electrones y la emisión de luz dentro de la luminiscencia residual predicen distintos niveles de polarización lineal, pero están de acuerdo en que no debe haber una polarización circular de la luz visible. Aquí es donde entramos nosotros: decidimos probarlo midiendo cuidadosamente tanto la polarización lineal como circular de un resplandor del GRB 121024A, detectado por el satélite Swift [controlado por la NASA]".
   Usando el 'Very Large Telescope' (VLT), en Chile, los investigadores midieron con gran precisión la polarización lineal del resplandor y la circular. "Para nuestra sorpresa, detectamos claramente la polarización circular, mientras que las teorías predicen que no debemos ver ninguna en absoluto. Creemos que la explicación más probable es que la manera exacta en la cual los electrones se aceleran dentro de la onda de choque postresplandor es diferente de lo que siempre se ha pensado", subraya.
   "Somos el primer equipo en darse cuenta de la importancia de tratar estas mediciones de polarización circular técnicamente difíciles en longitudes de onda visibles. La detección mucho más fuerte de lo esperado de la polarización circular hace que sea un resultado particularmente sorprendente", destaca.
   A su juicio, esta detección significa que necesitan volver a examinarse la mayoría de las teorías actuales de cómo los electrones se aceleran en resplandores. Wiersema cree que la investigación también fue importante porque tomar estas mediciones de alta precisión de un resplandor que se desvanecía rápidamente es muy difícil desde el punto de vista técnico y representa un gran logro tecnológico.
   "Choques extremos como los de los brotes de rayos gamma son excelentes laboratorios naturales para impulsar nuestra comprensión de la física más allá de los rangos que se pueden explorar en los laboratorios", concluye el doctor Wiersema.