domingo, 29 de octubre de 2023

COLISIÓN DE DOS ESTRELLAS DE NEUTRONES EN EL HEMISFERIO SUR CELESTE .....

 


Lo  que  vemos  viene  a  ser  una  imagen  del  instrumento  NIRCam  -  cámara  de  infrarrojo  cercano  -  del  James  Webb   ,    donde  se  destaca  la  explosión  de  rayos  gamma   de  GRB  230307A  y  su  kilonova  asociada   y  su  galaxia  anfitriona  antes  de  ambas  estrellas  de  neutrones  ser  expulsadas  .  Crédito  :  NASA/ESA/CSA/STScl.  
A  millones   de  años  luz  de  la  Tierra   ,   dos  estrellas  de  neutrones  han  provocado  la  mayor  explosión  de  rayos  gamma   detectada  hasta  la  fecha   ,   la  explosión  de  rayos  gama  se  denomina    GRB 230307A   ,   y  como  se  observa  en  la  imagen  que  abre  este  post  ,   dicha  explosión  ocurrió  demasiado  lejos  de  su  lugar  de  origen  de  ambas  estrellas  de  neutrones  .
Su  galaxia  anfitriona    no  es  muy  grande  ,  es  mas  chica  que  la  Vía  Láctea  ,  unos  20/100  partes  de  nuestra  galaxia  ,   eso  a  juzgar  por  la  separación  cósmica  que  hay  entre  la  explosión  de  rayos  gamma  y  su  galaxia  anfitriona   ,   cuya  distancia  estimada  es  de  unos  120000  años    luz   ,   eso  se  logro  - detectar  el  estallido  -  cuando  muchos  astrónomos  han  usado   no  solamente  el  telescopio  James  Webb  ,  sino  también   el  Telescopio  Espacial  de  Rayos  Gamma  Fermi    entre  otros  .
La  explosión  es  del  tipo  kilonova  ,   una  kilonova  se  da  cuando  dos  estrellas  de  neutrones  y   un  agujero  negro  se  fusiona  dentro  de  un  sistema  binario  ,   aunque  también  se  da  con  la     colisión  entre  dos  estrellas  de  neutrones  ,   se  puede  detectar  este  tipo  de  explosión  de  rayos  gamma  con  la  emisión  de  infrarrojo  que  emana  de la  kilonova  ,  de  esa  manera  el  telescopio  Hubble  lo  ha  detectado  con  GRB 130603B  .
También se  puede  detectar  dichas  explosiones  de  kilonovas  con  el  Observatorio  de  Ondas  Gravitacionales  LIGO  ,  cuando  captan  ondas  gravitacionales   en  un  punto  determinado  del  espacio  ,  y  es  probable  que  en  el  material  expulsado  por  dicha  explosión   un  elemento  poco  conocido  llamado  telurio  ,   que  es  un  elemento  químico  ,  es  un  semimetal   que  se  encuentra  en  el  grupo  16  y  el  periodo  5  ,  y  parece  que  en  dicha  explosión  de  kilonova  se  lo  ha  detectado  ,  seguramente  fue  creado  a  partir  de  dicha  explosión  cósmica .
La  presencia  de  telurio   se  da  casi  siempre  en  las  etapas  finales  en  la  vida  de  las  estrellas  ,  como  estrellas  de  neutrones  ,  supernovas  o  nebulosas  planetarias  ,  también  es  posible  la  presencia  de yodo  en  dichos  eventos  cósmicos  ,  recordemos  que  durante  mucho  tiempo  ,  se  había  teorizado   que  a  través  de  las  estrellas  de  neutrones   viene  a  ser  el  lugar  ideal  para   para  la  creación  de  algunos  elementos  químicos   raros  ,  y  mas  pesado  que  el  hierro  por  ejemplo  ,  pero  los  astrónomos  no  habían   obtenido  evidencias   de  los  elementos  químicos  faltantes   .
Recordemos  también  que  detectar  kilonovas  no  es  tan  fácil  ,  no  ocurren  muy  seguido   como  las  explosiones  de  supernovas  ,   porque  en  parte  los  GRB  ,  son  estallidos  de  rayos  gamma  de  poca  duración  ,   por  lo  general  duran  solo  dos  segundos  y  a  veces  menos  ,  pero  cuando  las  explosiones  de  rayos  gamma  son  mas  largas  ,  del  orden  de  varios  minutos  ,  tiene  que  ver  con  las  explosiones  de  estrellas  masivas  ,  como  las  estrellas  tipo  espectral  O  ,   las  gigantes  azules  ,  mas  calientes   pero  de  poca  vida  estelar  .
Pero  con  el  caso  de  GRB 230307A    es  diferente  ,  fue  detectado  por  primera  vez  por  Fermi  en  marzo  de  este  año   ,  y  viene  a  ser  el  segundo  GRB  mas  brillante  observado  en  los  últimos  50  años  ,  de  ahí  su  importancia  astronómica  ,  para  entender  su  importancia  :   es  1000  veces  mas  brillante   que  un  típico  estallido   de  rayos  gamma  que  observa  Fermi  ,   y  dicho  estallido  de  GRB  230370A  duro  unos  200  segundos  ,    a  pesar  de  su  origen  diferente  ,  se  sitúa  dicho  estallido   en  lo  de  larga  duración  .
Se  hicieron  observaciones  no  solo  en  rayos  gamma  ,  sino  también   rayos  x  ,  ópticos  ,   infrarrojos  y  de  radio  ,   y  se  observò  que  la  contraparte   óptica/infrarroja    era  muy  débil  , para  después   evolucionar  muy  rápido   y  se  volvió  muy  roja  ,  que  viene  a  ser  las  características  distintivas  de  una  explosión  de  kilonova   ,   son  explosiones  muy  rápidas  ,  y  por  ende   el  material  de  dicha  explosión  se  expande  muy  rápido   ,    por  eso  ,  a  medida  que  toda  la  nube  de  dicha  explosión  se  expande  ,   el  material  se  enfría  muy  rápido   y  el  pico  de  su  luz    se  vuelve  visible  en  infrarrojos  y  se  vuelve  mas  rojo  en  escalas  de  tiempo   de  días  a  semanas  .     

    

En  esta  imagen  de  Stellarium  se  observa  la  posición  de  la  galaxia  anfitriona de  esas  dos  estrellas  de  neutrones   ,  tal  galaxia  se  ubica  a  unos  8,2  millones  de  años  de  la  Tierra  ,  en  la sureña  Constelación  de  Mesa (  Mensa )  .
    Y  no  solo  de  telurio  ha  detectado  el  James  Webb  ,   también   lantánidos  ,  que  viene  a  ser  un   grupo  de  15  metales   mas  pesado  que  el  plomo   ,  los  lantánidos  forman  parte  del  periodo  6  de  la  tabla  periódica  de  los  elementos  ,   el  James  Webb  observò   la  kilonova  dos  veces  ,  primero  29  días  después  del  GRB   ,  y  nuevamente  61  días  después   de  la  explosión  de  la  radiación   y  el  rápido  desvanecimiento  del  brillo    ,  y  la  transición  del  azul   al  rojo  insinúan  su  naturaleza  de  kilonova  .

Recordemos  que  ambas  estrellas  de  neutrones  salieron  disparadas  de  su  galaxia  anfitriona  ,  y  dicho  evento  de  GRB  sucedió  millones  de  años  después  de  abandonar  la  galaxia   ,  las  estrellas  de  neutrones  han  permanecido  como  un  sistema  binario   mas  allá  de  las  dos  explosiones  consecutivas  ,  y  después  fueron  expulsadas  ,  para  millones  de  años  después  fusionarse  provocando  el  evento  de  kilonova   .
      









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