Egresada de la UNAM, detecta por primera vez fotones ultra energéticos en los destellos de rayos gamma.

En algún lugar fuera de nuestra galaxia, una estrella masiva murió. El fenómeno dio lugar a un breve destello de rayos gamma tan potente que, a una distancia de 8 mil 900 millones de años luz, el suceso fue visible en nuestra Tierra gracias al telescopio H.E.S.S.

Cuando este fenómeno ocurrió ni siquiera había nacido el Sistema Solar, que tiene una edad aproximada de 4 mil 500 millones de años. No obstante, la luz recorrió una larga distancia hasta que el 20 de julio del 2018 un equipo de astrónomos, liderados por la egresada de la UNAM, Edna Ruiz Velasco registró el suceso desde Namibia.

Al respecto, Diego López Cámara Ramírez, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, y dedicado al estudio de estos fenómenos transitorios de altas energías, explicó que aunque los científicos ya sabían de su existencia, nunca antes un telescopio había registrado fotones tan potentes (con energías cercanas a 0.1TeV) provenientes desde un destello de rayos gamma.

El 14 de enero de 2019 la existencia de estos fenómenos nuevamente se comprobó, pero esta vez desde el telescopio MAGIC, ubicado en las Islas Canarias, España. La conclusión fue aún mayor: provino de la muerte de una estrella masiva, sucedió a una distancia sumamente lejana (de 5 mil 700 millones de años luz), se detectaron fotones aún más energéticos (del orden de 1 TeV), y se logró determinar que los fotones se energetizaron gracias a un proceso en el que los electrones les ceden su energía (proceso conocido como self sincroton comptonization).

Destellos de rayos gamma

Los destellos de rayos gamma son destellos de luz cuyos fotones son mucho más potentes que los rayos x, aquellos con los cuales los médicos sacan las placas de los huesos. “Su energía ronda en el orden de las bombas nucleares”.

Al final de su vida, una estrella de más de 12 veces la masa del Sol pierde gran parte de su atmósfera, produce un agujero negro en su núcleo, y se emite un chorro colimado compuesto de material sumamente energizado que además se mueve sumamente rápido, a más del 99 por ciento de la velocidad de la luz.

Este material sale eyectado desde el agujero negro y tras traspasar la envolvente de lo que solía ser la estrella se mueve tan rápido sobre el medio interestelar que durante un breve momento se generan los fotones ultra energéticos, que conocemos como destello de rayos gamma.

Dichos fotones ultra energéticos tienen tanta energía que ni los satélites, ni la mayoría de los telescopios terrestres los pueden detectar. Para ello se necesitan unos telescopios especiales que logran localizar los fotones ultra energéticos de modo indirecto.

Cuando llegan a nuestro planeta los fotones chocan con la atmósfera, y en ese momento se genera una cascada de partículas elementales, conocida como Cherenkov, radiación que los telescopios especializados como MAGIC o H.E.S.S. pueden detectar.

De acuerdo con López Cámara, ambos hallazgos resultan fundamentales en la astronomía, porque abre las puertas para estudiar el Universo a altas energías mediante una herramienta más. “Esto es sólo el principio”.

A decir de Diego López Cámara, en la UNAM se estudian los destellos de rayos gamma a través de varios investigadores de los Institutos de Astronomía, Ciencias Nucleares, Física y desde el Observatorio de Rayos Gamma HAWC, ubicado cerca del Pico de Orizaba.

Un ejemplo es Edna Ruiz Velasco, quien estudió física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, además laboró por varios años en HAWC y donde realizó trabajos de investigación durante su licenciatura.

“En algún momento se podrá observar estos fenómenos desde este sitio, es sólo cuestión de tiempo”, concluyó.