Una inusual emisión de rayos cósmicos fue detectada por el telescopio espacial Chandra de la NASA. La fuente sería un evento destructivo nunca antes detectado.

En la región del cielo conocida como Campo Profundo de Chandra del Sur (CDF-S) se descubrió una explosión de rayos X con propiedades sorprendentes. Antes de octubre de 2014 nunca se había detectado una emisión de aquel tipo en dicha zona. Sin embargo, inesperadamente se produjo una erupción que la volvió más de mil veces más brillante en unas pocas horas. Después de casi un día, la fuente desapareció completamente para nunca más ser detectada.

Luego de este evento, miles de horas en los telescopios más poderosos del mundo, incluyendo los observatorios instalados en Chile Gemini Sur y VLT, y los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, fueron utilizados para tratar de identificar esta liberación de energía. Finalmente, se logró determinar que dicha emisión provino de una pequeña galaxia a unos 10.700 millones de años luz de la Tierra. Por unos pocos minutos, el acontecimiento produjo miles de veces más energía que todas las estrellas en esa galaxia.

“Desde que descubrimos esta fuente, hemos buscado desesperadamente entender su origen”, dijo Franz Bauer de la Pontificia Universidad Católica de Chile e investigador asociado del Instituto Milenio de Astrofísica y del Centro de Astrofísica CATA. “Es como armar un gigantesco rompecabezas al que le faltan piezas”.

Las tres posibilidades

Existen tres potenciales causas para un acontecimiento de estas características: dos de ellas se basan en explosiones de rayos Gamma (gamma-ray burst o GRB), las que pueden ser provocados ya sea por el colapso de estrellas masivas o por la colisión de dos estrellas de neutrones o de una de estas con un agujero negro. Este choque puede generar un chorro de radiación de altas energías, llamado jet, que cuando apunta directamente hacia nuestro planeta es detectado como una explosión en rayos gama.

En este caso, las posibles explicaciones para la explosión en rayos X detectada en el CDF-S de acuerdo a los investigadores incluyen un GRB que no esté apuntando directamente a la Tierra o que haya ocurrido detrás de la pequeña galaxia, o una colisión entre un agujero negro y una estrella del tipo enana blanca que finalmente destruye a esta última.

“Ninguna de estas ideas explica perfectamente lo que observamos”, explica Ezequiel Treister, académico del Instituto de Astrofísica UC y co-autor de la investigación. “Nunca habíamos visto un evento de este tipo, por lo que todavía no podemos descifrarlo completamente”.

La misteriosa fuente de rayos X no fue detectada durante los dos meses y medio de tiempo de exposición que Chandra ha observado la región CDF-S, la cual ha estado hace ya 17 años. Más aún, ningún evento similar fue visto por este telescopio espacial en ninguna otra parte del cielo.

“Quizás hemos observado un nuevo tipo de evento cataclísmico”, explica el Dr. Kevin Schawinski, del instituto ETH de Zúrich en Suiza y co-investigador en este trabajo. “Sea lo que sea, necesitamos muchas más observaciones para poder explicar lo que vimos.”

Es posible que nuevas búsquedas exhaustivas, tanto con Chandra como con el satélite europeo XMM-Newton o la misión Swift de la NASA, revelen otros ejemplos de este tipo de objetos variables que han pasado desapercibidos hasta ahora. En los próximos años, Chandra y otros telescopios de rayos X podrían ser capaces de detectar este mismo tipo fenómeno en otros objetos.

Además, si esta fuente está relacionada con un GRB causado por el choque de una estrella de neutrones con otra o un agujero negro, también debe producir ondas gravitacionales. Si uno de estos eventos ocurre más cerca de la Tierra, podrá ser entonces detectado por el observatorio de ondas gravitacionales LIGO.

El artículo que describe esta investigación aparecerá en el mes junio en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pero los resultados ya están disponible en la siguiente dirección web https://arxiv.org/abs/1702.04422.