El 2 de julio de 1967, los EE. UU. Vela 3 y 4 Los satélites notaron algo bastante desconcertante. Originalmente diseñados para monitorear las pruebas de armas nucleares en el espacio buscando radiación gamma, estos satélites captaron una serie de explosiones de rayos gamma (GRB) provenientes del espacio profundo. Y aunque han pasado décadas desde el "Incidente Vela", los astrónomos aún no están 100% seguros de qué los causa.
Uno de los problemas ha sido que hasta ahora, los científicos no habían podido estudiar los estallidos de rayos gamma en ninguna capacidad real. Pero gracias a un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, los GRB se han recreado en un laboratorio por primera vez. Debido a esto, los científicos tendrán nuevas oportunidades para investigar GRB y aprender más acerca de sus propiedades, lo que debería ayudar mucho a determinar qué las causa.
El estudio, titulado "Observación experimental de una inestabilidad impulsada por la corriente en un haz de electrones-positrones neutros", se publicó recientemente en el Cartas de revisión física. El estudio fue dirigido por Jonathon Warwick de la Universidad de Queen en Belfast e incluyó miembros del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC, el Instituto John Adams para la Ciencia del Acelerador, el Laboratorio Rutherford Appleton y varias universidades.
Hasta ahora, el estudio de los GRB se ha complicado por dos problemas principales. Por un lado, los GRB tienen una vida muy corta, duran solo unos segundos a la vez. Segundo, todos los eventos detectados han ocurrido en galaxias distantes, algunas de las cuales estaban a miles de millones de años luz de distancia. Sin embargo, hay algunas teorías sobre lo que podría explicarlos, desde la formación de agujeros negros y colisiones entre estrellas de neutrones hasta comunicaciones extraterrestres.
Por esta razón, la investigación de GRB es especialmente atractiva para los científicos, ya que podrían revelar algunas cosas previamente desconocidas sobre los agujeros negros. En aras de su estudio, el equipo de investigación abordó la cuestión de los GRB como si estuvieran relacionados con las emisiones de chorros de partículas liberadas por los agujeros negros. Como explicó el Dr. profesor en la Universidad Queen's de Belfast en un artículo de opinión reciente con La conversación:
"Los haces liberados por los agujeros negros estarían compuestos principalmente de electrones y sus compañeros" antimateria ", los positrones ... Estos haces deben tener campos magnéticos fuertes y autogenerados. La rotación de estas partículas alrededor de los campos emite potentes explosiones de radiación de rayos gamma. O, al menos, esto es lo que predicen nuestras teorías. Pero en realidad no sabemos cómo se generarían los campos ".
Con la ayuda de sus colaboradores en los EE. UU., Francia, el Reino Unido y Suecia, el equipo de la Queen's University Belfast confió en el láser Gemini, ubicado en el Laboratorio Rutherford Appleton en el Reino Unido. Con este instrumento, uno de los láseres más potentes del mundo, la colaboración internacional buscó crear la primera réplica a pequeña escala de GRB.
Al disparar este láser sobre un objetivo complejo, el equipo pudo crear versiones en miniatura de estos chorros astrofísicos ultrarrápidos, que grabaron para ver cómo se comportaban. Sarri indicó:
“En nuestro experimento, pudimos observar, por primera vez, algunos de los fenómenos clave que juegan un papel importante en la generación de explosiones de rayos gamma, como la autogeneración de campos magnéticos que duró mucho tiempo. Estos pudieron confirmar algunas predicciones teóricas importantes de la fuerza y distribución de estos campos. En resumen, nuestro experimento confirma de forma independiente que los modelos utilizados actualmente para comprender los estallidos de rayos gamma están en el camino correcto ".
Este experimento no solo fue importante para el estudio de los GRB, sino que también podría avanzar en nuestra comprensión sobre cómo se comportan los diferentes estados de la materia. Básicamente, casi todos los fenómenos de la naturaleza se reducen a la dinámica de los electrones, ya que son mucho más ligeros que los núcleos atómicos y responden más rápidamente a estímulos externos (como la luz, los campos magnéticos, otras partículas, etc.).
"Pero en un haz de electrones-positrones, ambas partículas tienen exactamente la misma masa, lo que significa que esta disparidad en los tiempos de reacción está completamente borrada", dijo el Dr. Sarri. “Esto conlleva una cantidad de consecuencias fascinantes. Por ejemplo, el sonido no existiría en un mundo de electrones positrones ".
Además, existe el argumento antes mencionado de que los GRB podrían de hecho ser evidencia de Inteligencia Extraterrestre (ETI). En la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI), los científicos buscan señales electromagnéticas que no parecen tener explicaciones naturales. Al conocer más acerca de los diferentes tipos de explosiones electromagnéticas, los científicos podrían aislar mejor aquellos para los que no hay causas conocidas. Sarri lo dijo:
“Por supuesto, si pones tu detector para buscar emisiones del espacio, obtienes muchísimas señales diferentes. Si realmente desea aislar las transmisiones inteligentes, primero debe asegurarse de que todas las emisiones naturales sean perfectamente conocidas para que puedan excluirse. Nuestro estudio ayuda a comprender las emisiones de agujeros negros y púlsar, de modo que, cada vez que detectamos algo similar, sabemos que no proviene de una civilización alienígena ".
Al igual que la investigación sobre ondas gravitacionales, este estudio sirve como un ejemplo de cómo los fenómenos que alguna vez estuvieron fuera de nuestro alcance ahora están abiertos al estudio. ¡Y al igual que las ondas gravitacionales, es probable que la investigación en GRB produzca algunos rendimientos impresionantes en los próximos años!
