ASTROFÍSICA

Revelen els secrets del fenomen més violent de l’univers

Els telescopis MAGIC a La Palma permeten esbrinar l’origen de l’esclat de raigs gamma més potent que s’ha observat mai

El somni de la raó produeix monstres, però les lleis de la física també. Els més tremebunds són els esclats de raigs gamma (GRB, per les sigles angleses), el fenomen conegut en què s’allibera més energia de tot l’univers. Un d’aquests processos pot descarregar en el temps que trigueu a llegir aquesta frase més energia que la que el Sol haurà produït al llarg dels 10.000 milions d’anys que durarà la seva vida.

Un equip internacional d’astrofísics amb participació catalana ha publicat aquesta setmana a la revista Nature els resultats de l’observació d’un esclat de raigs gamma extraordinari: es tracta de l’alliberament de radiació més energètica que s’ha observat mai en cap d’aquests fenòmens, uns raigs amb una energia un bilió de vegades més gran que la de la llum visible.

20 anys de cerca

Tot i que fa 50 anys que es van descobrir aquests esclats, “molts dels seus aspectes fonamentals segueixen sent un misteri”, ha explicat en un comunicat Razmik Mirzoyan, el portaveu de la col·laboració MAGIC, que gestiona el parell de telescopis situats a l’illa canària de La Palma que han detectat l’esdeveniment. En virtut del famós principi que diu que l’energia no es crea ni es destrueix sinó que simplement es transforma, per explicar l’origen d’aquest fenomen els astrofísics han hagut de recórrer a objectes astronòmics dantescos. Avui dia pensen que aquests esclats es produeixen quan una estrella massiva col·lapsa al final de la seva vida a causa de la seva pròpia gravetat o bé quan dos objectes compactes, com ara estrelles de neutrons, es fusionen (i aquí compacte vol dir que una cullerada de cafè d’estrella de neutrons pesa mil milions de tones).

“Fa 20 anys que buscàvem un d’aquests fenòmens”, explica Elena Moretti, investigadora de l’Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) que coordina part de la recerca que es fa amb els telescopis MAGIC. “Els últims 10 anys hem intentat observar esclats de raigs gamma fins a cent vegades, però no ens n’hem sortit fins ara”, afegeix.

64 tones de lleugeresa

El 14 de gener del 2019 a la nit, els satèl·lits Neil Gehrels Swift Observatory i Fermi Gamma-ray Space Telescope van detectar un d’aquests esclats, que van batejar com a GRB 190114C, i al cap de 22 segons van enviar una alerta als telescopis de tot el món. Com que aquests fenòmens apareixen en llocs del cel impredictibles i, a més, duren poca estona, els telescopis tenen sistemes que reaccionen automàticament a les alertes i orienten els instruments en la direcció de l’esdeveniment. Perquè aquesta orientació es faci en el menor temps possible, “els telescopis MAGIC es van dissenyar per ser molt lleugers i poder-se moure ràpidament” (i aquí lleuger vol dir 64 tones), explica en un comunicat Maria Victoria Fonseca, presidenta de la junta de la col·laboració. Gràcies a aquest disseny, els dos telescopis MAGIC, cadascun amb 17 metres de diàmetre i 64 tones de pes, poden rotar 180 graus en 25 segons. Això va permetre que aquella nit comencessin a observar l’esclat només 50 segons després que hagués començat.

“Quan em van trucar, em va costar molt convèncer-me que després de tants anys de cerca havíem observat un esclat de raigs gamma”, explica Moretti amb emoció. A més, l’anàlisi de la llum recollida durant les primeres desenes de segons va revelar que l’esclat era 100 vegades més brillant que la Nebulosa del Cranc, que fins ara era la font de llum més potent en aquest rang d’energia. Això ha representat la primera confirmació experimental dels models teòrics que prediuen l’emissió de raigs gamma tan energètics. Un estudi posterior va localitzar l’esdeveniment a 4.500 milions d’anys llum de la Terra.

“A partir d’aquestes mesures hem pogut determinar que l’origen del fenomen ha sigut el col·lapse d’una estrella al final de la seva vida i hem pogut obtenir informació sobre el mecanisme d’emissió dels raigs gamma”, confirma Moretti. L’èxit de l’observació indica que d’ara endavant es podran observar més esdeveniments semblants i, així, aprofundir en el fenomen natural més violent conegut fins ara.

EDICIÓ PAPER 07/12/2019

Consultar aquesta edició en PDF