Madrid. La creación de componentes químicos raros fue observada en la segunda explosión de rayos gamma más brillante jamás vista, lo que arroja nueva luz sobre cómo se forman los elementos pesados.

Según una investigación publicada en Nature, especialistas analizaron la explosión de rayos gamma GRB 230307A, excepcionalmente brillante, provocada por la fusión de estrellas de neutrones. El estallido se observó con una serie de telescopios terrestres y espaciales, como el James Webb, de la NASA, el de rayos gamma Fermi y el observatorio Swift de Neil Gehrels.

El equipo internacional de investigadores reveló que encontró el elemento químico pesado telurio en las secuelas de la explosión. Además, señalaron que es probable que otros elementos, como el yodo y el torio, necesarios para la vida en la Tierra, también se hallan entre el material expulsado por el estallido, también conocido como kilonova.

Ben Gompertz, catedrático adjunto de Astronomía de la Universidad de Birmingham, en Reino Unido, y coautor del estudio, explicó, en un comunicado, que los estallidos de rayos gamma proceden de potentes chorros que viajan casi a la velocidad de la luz, en este caso impulsados por una colisión entre dos estrellas de neutrones, las cuales pasaron varios miles de millones de años girando en espiral la una hacia la otra antes de chocar y producir la explosión que observamos en marzo. El lugar de la fusión tiene una longitud aproximada a la de la Vía Láctea (unos 120 mil años luz) fuera de su galaxia de origen, lo que significa que debieron lanzarse juntas, añadió.

La colisión de estrellas de neutrones proporciona las condiciones necesarias para sintetizar elementos muy pesados, y el brillo radiactivo de estos nuevos elementos impulsó la kilonova que detectamos cuando la explosión se desvaneció. Las kilonovas son extremadamente raras y muy difíciles de observar y estudiar, por eso este descubrimiento es tan emocionante, precisó.

Más luminosa que toda la Vía Láctea

GRB 230307A fue uno de los estallidos de rayos gamma más brillantes jamás observados: más de un millón de veces más brillante que toda la Vía Láctea junta. Es la segunda vez que se detectan elementos pesados individuales mediante observaciones espectroscópicas tras la fusión de una estrella de neutrones, lo que proporciona una valiosa información sobre cómo se forman estos elementos vitales para la vida.

El autor principal del estudio, Andrew Levan, catedrático de astrofísica de la Universidad Radboud, en Países Bajos, explicó que “algo más de 150 años después de que Dmitri Mendeléyev escribió la tabla periódica de los elementos, por fin estamos en condiciones de empezar a rellenar esos últimos espacios en blanco para comprender dónde se hizo todo, gracias al telescopio James Webb”.

El GRB 230307A duró 200 segundos, por lo que se considera una explosión de rayos gamma de larga duración. Se trata de un fenómeno poco habitual, ya que las explosiones cortas de rayos gamma, que duran menos de dos segundos, suelen deberse a fusiones de estrellas de neutrones. Los estallidos de rayos gamma de larga duración, como éste, suelen deberse a la muerte explosiva de una estrella masiva.

Los investigadores tratan ahora de saber más sobre el funcionamiento de estas fusiones de estrellas de neutrones y cómo alimentan esas enormes explosiones generadoras de elementos.

Samantha Oates, coautora del estudio mientras era investigadora posdoctoral en la Universidad de Birmingham (ahora profesora en la Universidad de Lancaster), indicó que “hace sólo unos pocos años descubrimientos como éste no habrían sido posibles, pero gracias al James Webb podemos observar estas fusiones con exquisito detalle”.

Hasta hace poco, no creíamos que las fusiones pudieran generar explosiones de rayos gamma durante más de dos segundos. Nuestra próxima tarea es encontrar más de larga duración y comprender mejor qué las impulsa, y si se están creando elementos aún más pesados. Este descubrimiento abrió la puerta a una comprensión transformadora de nuestro universo y de cómo funciona, concluyó Gompertz.