Explosión de rayos gamma en los confines del universo

Recuerdo que a los ocho años en la escuela nos dieron la oportunidad de escoger un libro de la biblioteca, escogí “La ciudad y las estrellas”. Luego me encanto la película “2001, una odisea del espacio”. Más tarde me entere que pertenecían al mismo autor, Arthur C. Clarke. El 19 de marzo dejaba este mundo para adentrarse en los confines del universo, al que tanto tiempo había dedicado, y este agradecido lo despedía con grandes salvas de explosiones de rayos gamma.
El 19 de marzo el satélite Swift de la NASA detectó una serie de explosiones de rayos gamma. Hubiera pasado desapercibido sino fuera porque uno de ellos fue el destello luminoso del objeto más lejano que los ojos humanos han podido ver sin ayuda de un telescopio, y sucedió el mismo día que moría Arthur C. Clarke. Se observó en la constelación de Boyero, procedente seguramente de una explosión estelar situada a una distancia de 7500 millones de años luz. Es decir, la explosión ocurrió mucho antes que se formara la Tierra. Su origen, marca el final de la vida de una estrella supermasiva. La vida de una estrella transcurre entre el balance de dos poderosísimas fuerzas. La fuerza de la gravedad que tiende a concentrar toda la masa de la estrella en su centro, es lo que se denomina implosión, la estrella se contrae bajo su propio peso. Y la fuerza de la radiación, procedente de la fusión termonuclear del núcleo, que tiende a expandir la estrella. Mientras la fuerza que tiende a colapsar la estrella y la fuerza que tiende a expandirla son iguales, la estrella se encuentra en equilibrio y mantiene un brillo casi constante. La fusión termonuclear genera una gran cantidad de energía a partir de poco combustible, la fusión de 1 kilogramo de hidrogeno en helio libera suficiente energía para mantener una bombilla de 100 vatios encendida durante un millón de años. El flujo de energía procedente del núcleo hacia las capas externas depende del combustible nuclear, básicamente hidrogeno y helio, pero tarde o temprano se agota. La estrella pierde su equilibrio y la fuerza de gravedad empieza a dominar el destino de la estrella. Cuanto más grande es la estrella más grande es su peso y el colapso hacia su centro es mayor y más rápido. Por ejemplo una caja de cerillas repleta de materia procedente del Sol pesaría en la Tierra 15 gramos, mientras que si la llenamos con materia de Sirio B pesaría 10 toneladas. Al desaparecer la fuerza de radiación, solo queda la fuerza gravitatoria de la propia estrella que provoca una implosión estelar (la estrella explota hacia dentro) que la puede convertir en una estrella de neutrones o en un agujero negro. Esta implosión es muy rápida, en unos segundos o menos, toda la materia estelar se acelera hacia su centro. Se genera suficiente energía cinética como para calentar la estrella tan súbitamente que, ahora si, la estrella explota violentamente. Esta explosión acelera las partículas a velocidades cercanas a la de la luz, la radiación generada por las partículas cargadas son los rayos gamma que observamos. Cuando estas partículas chocan contra las partículas de nubes de gas y polvo interestelar de los alrededores de la estrella, estas últimas también se aceleran y emiten radiación en la zona del visible. Es esta la luz que fue visible al ojo humano el 19 de marzo. Brilló fugazmente como 2,5 cuatrillones de soles. Una gran despedida.

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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2 respuestas a Explosión de rayos gamma en los confines del universo

  1. alvrosda dijo:

    Hice el trabajo de Bachillerato sobre evolución estelar y lo tengo algo olvidado. El otro día me preguntaron: ¿Teniendo en cuenta que el principal combustible de las estrellas es hidrógeno y helio, y éstos acaban agotándose, como es posible que haya estrellas de segunda generación, es decir, estrellas cuyo combustible sean los desperdicios de otras estrellas (éstos a sy vez estan formados por elementos más pesados que el helio y el hidrógeno)? ¿Pueden usarse estos materiales para combustión interna en una estrella? ¿Si el proceso de fusión termonuclear conlleva la creación de elementos más complejos, no habrá un día en que no haya helio e hidrógeno en el universo?

  2. Carles Paul dijo:

    Hay que tener en cuenta que el hidrogeno y el helio se encuentra esparcido por todo el universo. Ademas se agota el hidrogeno y el helio del nucleo estelar, no de las capas superiores. Cuando la estrella explota se devuelve al universo parte del hidrogeno y el helio con nuevos materiales sintetizados por la estrella. Mientras “quema” hidrogeno la estrella se encuentra en la secuencia principal del diagrama Hertzsprung-Russell, cuando agota el hidrogeno sale de la secuencia principal y su evolución posterior depende de la capacidad que tenga para fusionar otros elementos.
    Claro que al final el universo se quedara sin hidrogeno ni helio.
    Pero solo podemos ver el 4% del universo el 96% restante esta formado por cosas que no conocemos. De este 96% el 27% es materia desconocida (dark matter) y el 73% es alguna forma de energia extraña (dark energy). Es decir, nos queda mucho por aprender y descubrir.

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