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Explosión de rayos gamma exhibe estructuras invertidas en el tiempo


Un equipo de investigación liderado Jon Hakkila, astrofísico del Colegio de Charleston, descubrió una peculiaridad en las curvas de luz de los estallidos de rayos gamma. Este descubrimiento podría proporcionar un avance en la comprensión de las condiciones físicas que producen estos eventos cósmicos en el Universo.

Las explosiones de rayos gamma, abreviado como ERG, son las explosiones intrínsecamente más brillantes que se conocen en todo el Universo.

El tiempo de duración de estos eventos varía de segundos a minutos y se originan durante la formación de un agujero negro, esta formación es acompañada de una radiante supernova o estrellas de neutrones en colisión.

Las explosiones de rayos gamma de intensa radiación solo se pueden ver cuando el chorro apunta hacia la Tierra, pero tal evento se puede registrar en todo el Universo.

El estudio
El Dr. Hakkila y los coautores del estudio analizaron cuatro ráfagas de rayos gamma muy brillantes (ERGs de pulso único 910601 y 960924 y ERGs de pulso doble 910503 y 990104B).

Los investigadores utilizaron los datos recopilados por BATSE, un experimento de astrofísica de alta energía en el Observatorio Compton de Rayos Gamma de la NASA.

Descubrieron que los pulsos que componen estas explosiones de rayos gamas exhibían estructuras onduladas complejas, reversibles en el tiempo.

En otras palabras, cada pulso de explosión de rayos gamma muestra un evento en el cual el tiempo parece repetirse al revés.

"Notamos este efecto de 'espejo' después de darnos cuenta de que el 'humo' difuminaba la luz de la explosión de rayos gamma, dando origen a las curvas del pulso de luz, moderadamente brillantes, una apariencia de tres picos y un tenue pulso de luz curvando su silueta de un solo golpe", dijo el Dr. Hakkila.

"Solo las curvas del pulso de luz más brillantes exhiben estas estructuras onduladas invertidas en el tiempo".

"Las curvas de luz reversibles en el tiempo no violan necesariamente las leyes naturales de causa y efecto", agregó.

La explicación más natural es que una onda explosiva o un grupo de partículas que se expulsa rápidamente se irradia mientras se refleja dentro de un chorro de ERG en expansión o mientras se mueve a través de una distribución simétrica de nubes cósmicas.

"Este descubrimiento es intrigante porque no parece haber sido predicho por los modelos teóricos de la física", dijo el Dr. Hakkila.

A pesar de esto, el descubrimiento debería proporcionar a los astrofísicos nuevas herramientas para comprender la agonía final de las estrellas masivas y los procesos físicos que acompañan a la formación de un agujero negro.

Referencia del documento científico:
Jon Hakkila et al. 2018. Humo y Espejos: relación señal-ruido y estructuras invertidas en el tiempo en curvas de luz de pulso de ráfaga de rayos gamma. The Astrophysical Journal, volumen 863, número 1, publicado el 13 de agosto de 2018: 10.3847 / 1538-4357 / aad335

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