L'esclat de raigs gamma més potent mai detectat ha escombrat la Terra

S'ha detectat un esclat llarg de raigs gamma; GRB221009A, amb fotons a energies rècord de 18 TeV. Encara es desconeix la naturalesa exacta de l'esclat.

Clic per engrandir. Imatge artística d'una font de raigs gamma. Crèdit: Media Whale Stock

Esclats de raigs gamma: les col·lisions d'estrelles de neutrons il·luminen l'Univers. Els esclats de raigs gamma són els esdeveniments més lluminosos de l'Univers en el camp de les ones electromagnètiques. En podem observar una per dia de mitjana a la volta celeste i es produeixen en galàxies llunyanes. N'hi ha de dos tipus, curts i llargs. Aquest vídeo explica la naturalesa de les ràfegues curtes.   

El Neil Gehrels SWIFT Observatory és un telescopi espacial multiespectral capaç d'observar en l'espectre dels raigs X fort i febles, en l'ultraviolat, però també en llum visible i que va ser desenvolupat per la NASA en gran part. Va ser llançat l'any 2004, la seva finalitat era ajudar a identificar, localitzar i observar esclats de raigs gamma. Ara, precisament, ens assabentem que el 9 d'octubre de 2022 va detectar un d'aquests esclats gamma anomenat GRB221009A (recordem que GRB és l'acrònim de Gamma Ray Burst, és a dir explosió de raigs gamma en anglès). La font porta el nom de Swift J1913.1 + 1946 al catàleg d'observacions del telescopi en òrbita al voltant del nostre Planeta Blau.

Clic per engrandir. Aquestes imatges preses amb llum visible pel telescopi ultraviolat/òptic de Swift mostren com la resplendor posterior de GRB 221009A (encerclat) es va esvair al llarg d'unes 10 hores. L'explosió va aparèixer a la constel·lació de la Sageta i es va produir fa 1.900 milions d'anys. La imatge mesura aproximadament 4 minuts d'arc. Crèdit: NASA/Swift/B. Cenko

No és el més llunyà ni de fet el més antic dels esclats de raigs gamma descoberts pels ulls de la noosfera, però encara bat un rècord, potser no tant per la seva pròpia energia, que és al menys igual a l'alliberada pel Sol durant uns 10.000 milions d'anys en només uns segons (la qual cosa la converteix en un llarg esclat de raigs gamma), però perquè l'energia d'alguns dels fotons gamma que va emetre en un passat llunyà i que hom detecta avui és una mica superior a la de les col·lisions entre protons al LHC.

De fet, s'estima en uns 18 TeV, o 18.000GeV, és a dir, es podria produir l'equivalent en massa més de 18.000 protons amb només un d'aquests fotons.

Tot i que aquest GRB estava molt més a prop que la mitjana dels coneguts, encara estava massa lluny per amenaçar la vida a la Terra. Recordem que alguns especulen amb l'aparició d'un GRB prou proper per explicar algunes de les crisis biològiques que han marcat la història de la biosfera.

Diversos models d'hipernoves

L'astrònom Pro/Am conegut com a Serge Brunier, explica a Twitter com va presenciar aquest descobriment ja que GRB221009A no era visible només que en gamma i X.

Clic per engrandir. Va passar diumenge passat, a les 13.16.59 h, però de fa gairebé 200 milions d'anys!. Va ser l'astrònom @AntierSarah, de l'@ObsCoteAzur, qui em va alertar i va demanar que hi apuntéssim el nostre telescopi d'1 metre amb absoluta urgència. Crèdit: Serge Brunier, Twitter.

Clic per engrandir. Oblida la meva publicació anterior sobre l'explosió GRB221009A!. De fet, és molt més delirant que el que us vaig dir ahir. Un error en el desplaçament cap al vermell que m'havien dit em va fer menysprear l'increïble poder de l'explosió. Crèdit: Serge Brunier, Twitter.

GRB221009A és, com hem dit, un llarg esclat de raigs gamma, el que significa que el fenomen astrofísic que el va produir és el que s'anomena una hipernova, o fins i tot una supernova superlluminosa (abreujat i en anglès SLSN per superluminous supernova). S'estima que aquest tipus d'explosió estel·lar alliberaria l'energia de més de 100 supernoves. Es calcula que una hipernova es produeix a la Via Làctia només una vegada cada 200 milions d'anys.

D'altra banda, encara hi ha incerteses sobre el mecanisme exacte que genera una hipernova. Podria ser una col·lisió entre dos estrelles massives encara a la seqüència principal o bé l'explosió d'una estrella molt massiva en rotació ràpida banyada dins d'un potent camp magnètic.

Una altra explicació, sovint afavorida, és la del tipus "collapsar", una contracció dels termes anglesos collapse (esfondrament) i star (estrella). És el col·lapse d'una estrella molt massiva que forma un forat negre en el seu cor creixent de matèria i emetent dos potents dolls arrencant la superfície de l'estrella i amb una forta emissió de raigs gamma (totes les hipernoves no serien automàticament esclats de raigs gamma).

Clic per engrandir. El telescopi de raigs X Swift va captar la resplendor posterior del GRB 221009A aproximadament una hora després de la seva detecció. Els anells brillants es formen com a resultat de la dispersió dels raigs X de les capes de pols de la nostra galàxia, altrament inobservables, que es troben en la direcció de l'esclat.  Crèdit: NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester)

Clic per engrandir. Aquesta seqüència construïda a partir de les dades del Fermi Large Area Telescope revela el cel en raigs gamma centrat en la ubicació del GRB 221009A. Cada fotograma mostra raigs gamma amb energies superiors a 100 milions d'electrovolts (MeV), on els colors més brillants indiquen un senyal de raigs gamma més fort. En total, representen més de 10 hores observacions. La resplendor del pla mitjà de la nostra Via Làctia apareix com una àmplia banda diagonal. La imatge té uns 20 graus d'ample. Crèdit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Ho he vist aquí i aquí.