La Tierra a salvo de ...

Afortunadamente para la vida en la Tierra, la Vía Láctea no es un lugar apropiado para que se generen GRBs El Telescopio Espacial Hubble ha mostrado varios ejemplares de galaxias huésped de explosiones de rayos gamma de larga duración. Las explosiones de rayos gamma, también conocidas como GRBs, son poderosos estallidos de radiación de alta energía que emergen desde algunas supernovas, hecatombe explosiva que pone fin a la vida de las estrellas extremadamente masivas. Imagen: imágenes del Hubble tomadas entre 1999 y 2005 a través de la Cámara de Campo Amplio 2 (WFPC 2), el espectrógrafo de imagen y la cámara ACS (Advanced Camera for Surveys). Cada una barca 3.75 arcosegundos. Estas galaxias formaron parte de un estudio para comparar los ambientes de procedencia de las explosiones de rayos gamma con los de las supernovas. Una cruz verde señala la localización de los GRBs, ahora ya totalmente debilitados. Las seis galaxias representan la amplia variedad de galaxias que albergan explosiones de rayos gamma. La distancias varían entre 2000 y 10 000 millones de años de la Tierra. La mayor parte son galaxias deformes e irregulares, con la única excepción de la galaxia espiral del panel central superior, en cuya imagen los objetos brillantes esféricos superior, a la derecha e inferiores son estrellas de primer plano pertenecientes a la Pequeña Nube de Magallanes, galaxia satélite de la Vía Láctea. [Ampliar imagen] Las explosiones de rayos gamma de larga duración se mantienen durante más de uno o dos segundos. Si un GRB cercano llegase a iluminar la Tierra, la devastación podría destruir la capa de ozono de nuestra atmósfera y desencadenar un cambio climático con consecuencias impredecibles para la evolución de la vida. A pesar de su inusitada violencia, parece ser que los GRBs de larga duración nunca formarán parte de los desastres naturales que de continuo asolan nuestro planeta, según recientes hallazgos del Telescopio Espacial Hubble, pues la Vía Láctea es un lugar poco probable para que tenga lugar una de estas gigantescas explosiones. Los estallidos proceden de pequeñas galaxias irregulares carentes de metales. Nuestra populosa galaxia, sin embargo, es rica en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Imagen: todos los GRBs que formaron parte del estudio. [Ampliar imagen] Sospechando que el conocimiento de sus ambientes podría ayudar a determinar qué tipo de estrellas produce GRBs, un grupo de astrónomos liderados por Andrew Fruchter del Space Telescope Science Institute, en Baltimore (Maryland, EEUU) examinó el ambiente circundante de 42 GRBs de larga duración y de 16 supernovas. En base a esto han descubrierto que la pequeña fracción de supernovas que generan GRBs viven en medios muy diferentes de los lugares habituales en que estallan las supernovas más comunes. La inmensa mayoría de explosiones de rayos gamma de duración prolongada procedía de galaxias irregulares deformes, normalmente carentes de elementos pesados; sólo se capturó un GRB en una galaxia espiral similar a la nuestra. En contraste, las galaxias huésped de supernovas se dividen igualmente entre espirales e irregulares, con mayor o menor concentración de metales. Por tanto, sólo las estrellas deficientes en elementos pesados tienden a producir GRBs de larga duración. Ello ocurría en el pasado, cuando las galaxias carecían aún de un gran suministro de metales. Con el tiempo evolucionaron sucesivas generaciones estelares que iban creando una reserva de elementos pesados. Las primeras poblaciones de estrellas del Universo se formaron previamente a que los metales abundasen como en la actualidad. Imagen: supernovas que formaron parte del estudio. [Ampliar imagen] Las estrellas masivas cargadas de metales no desencadenan fácilmente GRBs, porque extravían gran cantidad de materia a través de los vientos estelares que soplan desde su superficie, antes de alcanzar su estadío final de colapso y explosión. Cuando llega este momento no hay suficiente masa, ni condiciones adecuadas pues para desencadenar el fenómeno. Los astrónomos piensan que los agujeros negros rotatorios que surgen de explosiones de supernova producen los GRBs. La energía del colapso del núcleo estelar escapa a lo largo de un estrecho jet, como un chorro de agua disparado desde un aspersor. El flujo de energía se abre camino a través del remanente de la estrella. La formación de jets dirigidos concentra la energía en un rayo muy estrecho, lo que explica su inusitada potencia. Pero si una estrella ha perdido demasiada masa, sólo deja atrás una estrella de neutrones, no un agujero negro, y no es posible la formación del jet. Y por otra parte, si no ha perdido suficiente materia, el jet no puede atravesar las capas externas tan densas de la estrella. Imagen: modelos de formación de GRBs. A la izquierda origen de los GRB de más de 2 segundos de duración: el colapso de una gigante roja colapsa sobre su núcleo volviéndose tan densa que expele sus capas exteriores en una explosión de supernova. El panel derecho muestra la procedencia de un GRB de menos de 2 segundos. Las estrellas de un sistema binario compacto se aproximan entre sí en una espiral hasta que finalmente colisionan. El toro de material resultante alberga un agujero negro en el centro. [Ampliar imagen] Los GRBs se dividen en dos clases: explosiones breves, que duran entre varios milisegundos y unos dos segundos, y generan radiación de muy elevada energía, y explosiones largas, que duran entre dos y algunas decenas de segundos y producen rayos gamma menos energéticos. Aunque estos últimos difícilmente iluminan galaxias como la Vía Láctea, los GRBs breves sí pueden hacerlo. Probablemente se originan en colisiones entre dos objetos compactos, como estrellas de neutrones. Sin embargo, a pesar de la radiación tan poderosa que emiten, su potencia total es entre 100 y 1000 veces menor que la de los GRBs de larga duración, y no supone una amenaza para la vida en la Tierra el que uno estalle en nuestra galaxia. Los investigadores también hallaron que las explosiones de rayos gamma más duraderas proceden de las zonas más brillantes de las galaxias donde se originan, se trata de los lugares donde nacen las estrellas de mayor masa, y el hecho de prodecer de estas zonas tan brillantes hace pensar que los GRBs provienen de la explosión de estrellas al menos 20 veces más masivas que el Sol. Por otra parte, las supernovas típicas se distribuyen uniformemente a través de la galaxia. Más información: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2006/20/full/