Más cerca de clasificar las explosiones de rayos gamma

MADRID, 17 Oct. (EUROPA PRESS) - Investigadores han presentado una herramienta poderosa para caracterizar y clasificar explosiones de rayos gamma (GRB) y usarlas como trazadoras de la historia de expansión del universo. El trabajo, que se ha publicado en el Astrophysical Journal y en arXiv, es un análisis estadístico de las propiedades de los misteriosos GRB, cuyo objetivo es determinar un subgrupo de GRB e investigar el origen físico de estos sistemas. Los GRB son los eventos de alta energía más poderosos conocidos, que duran entre algunos segundos y unas pocas horas. Durante su fase de corta duración de emisión de rayos gamma de muy alta energía (llamada el indicador), emiten la misma cantidad de energía que libera el Sol durante toda su vida. Se han detectado a distancias tales que su luz ha estado viajando hacia nosotros cuando el universo abarcaba solo una milésima parte de su tamaño actual. A pesar de décadas de observaciones, todavía es poco lo que se conoce sobre los mecanismos físicos que los producen. Hay muchos orígenes propuestos, incluidas las explosiones de estrellas extremadamente masivas, las fusiones de estrellas de neutrones o el giro decreciente de estrellas masivas magnetizadas. Como los GRB pueden detectarse en épocas mucho más antiguas que las supernovas, determinar su luminosidad intrínseca podría rastrear la historia de expansión del universo a tiempos cosmológicos mucho más remotos de lo que es posible en la actualidad. La autora principal, Maria Dainotti, ha demostrado que los detalles de la fase de posluminiscencia de rayos X menos energética, pero mucho más duradera, pueden definir una subclase de GRB largos, de modo que aparezca una estrecha correlación entre la duración de la fase de meseta de la emisión de rayos X, su luminosidad y la luminosidad de la función de rayos gamma. Esta correlación de tres parámetros identifica un plano en el que los ejes, la longitud, el ancho y la altura representan estas cantidades. Los investigadores han subdividido la muestra en categorías: el plano identificado por los GRB de oro y los GRB con mesetas de rayos X muy bien definidas y menos pronunciadas. Este análisis muestra una dispersión aún más pequeña en comparación con los planos derivados de las otras clases. Esto sugiere su uso para estudios cosmológicos donde es esencial conocer el brillo preciso de los trazadores cosmológicos utilizados. Existe evidencia de un origen físico diferente para los GRB cortos que presentan emisiones extendidas en comparación con las otras clases. Esto es relevante para el campo naciente de la astronomía de ondas gravitacionales, en el cual se podría esperar una señal distinta en conexión con eventos con una asociación de GRB breve o larga. Por lo tanto, la distancia de los planos fundamentales presentados por los GRB con ciertas características se convierte en una herramienta crucial para discernir entre las categorías de GRB, lo que lleva a una comprensión más profunda de su naturaleza. Hay una diferencia estadística entre el plano de muestra de oro y el plano identificado por los GRB cortos con emisión extendida. Los investigadores están dando pasos hacia la identificación de la mezcla diversa de especies que conforman el zoológico de rayos gamma, un programa muy desafiante que finalmente determinará los mecanismos físicos responsables de las muchas variedades de rayos gamma, y finalmente cumplirá la promesa de su uso como sondas cosmológicas.

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