Un grupo internacional de astrónomos, liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha propuesto una nueva forma en la que las estrellas podrían morir, la fusión. Esta teoría nace de una visión recogida el día de Navidad de 2010, cuando se observó un estallido de rayos gamma que rompía los patrones existentes. Además de una duración muy superior a la media la explosión mostró un resplandor posterior cuya causa era de origen térmico.

Según ha explicado la investigadora Christina Thöne, "todos los rayos gamma observados hasta la fecha muestran un resplandor posterior, lo que se conoce como 'afterglow', cuya energía procede del movimiento de electrones a gran velocidad dentro del campo magnético del objeto". Sin embargo, ha apuntado que en la explosión de Navidad se observó "que el origen de este resplandor era de origen térmico, algo realmente inédito".

El estudio, publicado en 'Nature', destaca que, hasta ahora, había dos mecanismos para explicar los rayos gamma, que se ajustaban a las dos modalidades conocidas: los rayos gamma largos (de dos o más segundos de duración) se deben al colapso de una estrella muy masiva, mientras que los cortos (de menos de dos segundos) se producen por la fusión de dos objetos compactos, como estrellas de neutrones.

"El carácter exótico de los hechos acontecidos en Navidad prácticamente forzaba a sugerir un tercer escenario y se ha investigado una amplia gama de posibilidades para explicarlo", ha indicado el científico Antonio de Ugarte.

Así, el trabajo propone que la explosión de Navidad es el resultado de la fusión de una estrella de neutrones (una estrella degenerada que puede contener la masa del Sol en un radio de decenas de kilómetros) con una estrella gigante evolucionada.

Este sistema binario exótico, situado a una distancia de unos 5.500 millones de años luz, atravesó una fase de envoltura común cuando la estrella de neutrones se adentró en la atmósfera de la estrella gigante, que durante esta etapa perdió la mayor parte del hidrógeno que la componía.

Más tarde, cuando la estrella de neutrones y la gigante se fusionaron, la explosión produjo un chorro semejante a los que se generan en los rayos gamma normales, pero que se calentó por la interacción con la envoltura común preexistente. Esta interacción dio lugar al afterglow observado, dominado por radiación generada por material caliente y que fue enfriándose con el tiempo.

Los expertos han apuntado que unos diez días después del estallido en rayos gamma comenzó a emerger una débil explosión de supernova que alcanzó su máximo tras cuarenta días.

En este sentido, han señalado que los rayos gamma largos suelen ir acompañados de una supernova brillante, cuyo brillo parece estar relacionado con la producción de níquel durante el evento. "El escenario predice la producción de una pequeña cantidad de níquel que conduciría a una explosión de supernova muy débil, lo que lo hace más consistente con las observaciones" apunta Thöne, que añade que, "no obstante, un grupo italiano publica un artículo en la misma edición de 'Nature' que sugiere que el estallido se debió a la ruptura de un objeto menor por una estrella de neutrones situada dentro de nuestra galaxia".

Explosiones de rayos gamma

Las explosiones de rayos gamma son destellos breves e intensos de radiación gamma que se producen al azar en cualquier lugar del firmamento. Se los relaciona con varios procesos ligados a sucesos catastróficos en las estrellas. La duración de las emisiones de radiación gamma oscila entre unos pocos milisegundos hasta más de media hora, y son tan energéticos que se pueden detectar a distancias de miles de millones de años luz. La atmósfera de la Tierra es opaca a los rayos gamma, de modo que sólo se pueden captar gracias a detectores embarcados en aparatos espaciales, como el satélite Swift de la NASA.

"Tras décadas investigando rayos gamma se está viendo que estos objetos deparan muchas sorpresas y que, del mismo modo que los tipos de supernova conocidos han aumentado con el tiempo, es posible que debamos revisar su clasificación", ha concluido Thöne.