Un descubrimiento que prepara el escenario para la próxima generación de telescopios de neutrinos

Luminiscencia visible de GRB 970508 observada un mes después de la detección del brote. Cuando la fusión no genera la presión suficiente para contrarrestar la gravedad, la estrella colapsa rápidamente para formar un agujero negro. En teoría, la energía puede ser liberada durante el colapso en la dirección del eje de rotación para formar un brote de rayos gamma. Crédito: STScI/NASA

Los estallidos o brotes de rayos gamma (GRB de sus siglas en inglés) son explosiones raras que ocurren cuando estrellas extremadamente masivas explotan como supernovas. Los potentes campos magnéticos de la estrella canalizan la mayor parte de la energía de la explosión en dos potentes chorros de plasma, uno en cada polo magnético. Los chorros esparcen partículas energéticas a años-luz en ambas direcciones, casi a la velocidad de la luz.

En la Tierra detectamos fragmentos de los escombros resultantes en forma de rayos gamma. Los investigadores también sospechan (pero han sido incapaces de probarlo de manera conclusiva) que los GRB son la fuente de por lo menos algunos de los rayos cósmicos y neutrinos que salpican nuestro planeta desde el espacio.


Ahora físicos de Ohio State University y sus colaboradores han empezado a responder esa pregunta. Construyendo algunas de las simulaciones por computadora más detalladas que existen de la estructura interna del chorro de un GRB, han sido capaces de crear un modelo de la producción de partículas en su interior.

Así han descubierto que la estructura interna no uniforme del chorro es clave para determinar la emisión de los distintos tipos de astropartículas. El estudio también abre nuevas preguntas que podrán ser respondidas sólo por la próxima generación de telescopios de neutrinos.

Una consecuencia del modelo es que el ritmo de producción de neutrinos en GRB podría ser menor de lo que se pensaba, así que sólo un número mínimo (digamos un 10 por ciento) de los neutrinos detectados en la Tierra es probable que procedan de GRB. La densidad de neutrinos que alcanzan la Tierra se llama flujo de neutrinos y el modelo predice que el flujo de neutrinos que probablemente procede de GRB está por debajo del límite de detección de los telescopios de neutrinos de hoy en día.http://observatori.uv.es