GRB 980425

GRB 980425

Ampliación de la región alrededor de GRB 980425 en la galaxia ESO 184-G82.
Detección
Detectado 21:49:16 UTC
25 de abril de 1998
Detectado por BeppoSAX
Duración 30 segundos
Posición
Ascensión recta 19h 35m 03s
Declinación -52° 50′ 46″
Corrimiento al rojo 0.0085
Distancia 130 millones de años luz
Galaxia ESO 184-G82
Constelación Telescopium
Energía
Energía total liberada 1 × 10⁴⁸ ergios
[editar datos en Wikidata]

GRB 980425 fue un brote de rayos gamma, una explosión extremadamente energética que libera una gran cantidad de radiación gamma durante un breve intervalo de tiempo. El satélite BeppoSAX lo detectó el 25 de abril de 1998 a las 21:49 UTC. Este evento se considera uno de los hitos astronómicos más relevantes de finales del siglo XX, debido a que proporcionó una de las primeras evidencias observacionales de la relación entre los estallidos de rayos gamma de larga duración y las supernovas originadas por el colapso del núcleo estelar.

Se encuentra a una distancia de aproximadamente 40 megaparsecs, por lo que continúa registrado como el estallido de rayos gamma más cercano a la Tierra descubierto hasta la fecha. Su estudio proporcionó la primera evidencia sólida de que los estallidos de larga duración son el resultado de la muerte violenta de estrellas masivas despojadas de sus capas externas de hidrógeno y helio.

Detección inicial

El fenómeno se registró el 25 de abril de 1998 a las 21:49:16 UTC por el monitor de estallidos de rayos gamma y las cámaras de campo ancho instaladas a bordo del satélite ítalo-holandés BeppoSAX. El evento tuvo una duración aproximada de 30 segundos, clasificación temporal que lo ubicó formalmente dentro de la categoría de estallidos de rayos gamma de larga duración. Pocas horas después de la alerta inicial, los instrumentos de rayos X de baja energía de BeppoSAX, en coordinación con diversos observatorios terrestres, apuntaron hacia la región con el objetivo de localizar el brillo residual. No obstante, la detección inicial reveló una curva de luz inusual. A diferencia de otros estallidos, cuya radiación remanente disminuye rápidamente siguiendo una ley de potencias, este evento presentó un comportamiento diferente que resultó difícil de explicar durante los primeros días de estudio.

Características físicas

GRB 980425 presentó propiedades físicas diferentes a las de la mayoría de los estallidos de rayos gamma conocidos. En primer lugar, tuvo una baja luminosidad intrínseca, con una energía total emitida en rayos gamma estimada en 10⁴⁸ ergios. Esto lo convierte en un evento subluminoso, ya que fue unas 100 000 veces menos energético que los estallidos cosmológicos observados a grandes distancias.

Una de las principales explicaciones para esta baja intensidad se basa en la orientación de su chorro relativista. Los chorros relativistas son corrientes estrechas de partículas y radiación que se desplazan a velocidades cercanas a la velocidad de la luz y pueden producirse durante fenómenos muy energéticos, como los brotes de rayos gamma. En la mayoría de los estallidos, estos chorros apuntan directamente hacia la Tierra. En cambio, en GRB 980425 el chorro estaba inclinado respecto a nuestra línea de visión, por lo que solo se detectó la radiación procedente de sus bordes, un fenómeno conocido como observación off-axis o descentrada.

Los estudios sugirieron que el objeto progenitor pudo haber sido una estrella de Wolf-Rayet, una clase muy masiva y caliente que había perdido gran parte de sus capas externas debido a sus intensos vientos estelares. Se estima que su masa inicial era de entre 30 y 40 masas solares. Al final de su vida, su núcleo colapsó y dio origen a un agujero negro de masa estelar o a un magnétar, liberando los chorros de energía que atravesaron la envoltura de la estrella.

Conexión con una supernova

En esta imagen, la supernova SN 1998bw es señalada con una flecha para indicar su ubicación.

Poco tiempo después de la detección inicial, las observaciones ópticas de seguimiento identificaron una supernova excepcionalmente luminosa dentro de la región de incertidumbre del brote de rayos gamma. El posterior análisis espectroscópico confirmó que se trataba de SN 1998bw, cuya aparición se produjo aproximadamente un día después del estallido de rayos gamma, estableciendo una estrecha coincidencia espacial y temporal entre ambos fenómenos.

Los primeros espectros revelaron la ausencia de líneas de hidrógeno y helio, lo que permitió clasificar a SN 1998bw como una supernova de tipo Ic. Esta característica indica que la estrella progenitora había perdido sus capas externas antes del colapso, probablemente debido a intensos vientos estelares o a la interacción con una estrella compañera.

Los modelos hidrodinámicos desarrollados posteriormente estimaron que la explosión liberó una energía cinética de aproximadamente 2–5 × 1052 ergios, más de diez veces superior a la de una supernova de colapso de núcleo convencional. Debido a esta energía excepcional, los autores propusieron el término hipernova para describir este tipo de explosiones estelares extremadamente energéticas.

Galaxia anfitriona

El evento se localizó en los brazos espirales de la galaxia ESO 184-G82, situada a una distancia cosmológica de solo 40 megaparsecs. ESO 184-G82 es una galaxia de tipo espiral barrada que presenta una elevada tasa de formación estelar, en especial dentro de la región específica donde ocurrió la explosión. Los estudios detallados del entorno de GRB 980425 revelaron que la hipernova se originó en una región de gas ionizado caracterizada por una baja metalicidad en comparación con el promedio de su propia galaxia. Este factor químico resulta fundamental, dado que los modelos teóricos indican que las estrellas con baja metalicidad pierden menos masa por vientos estelares antes de la explosión, permitiendo así que el núcleo conserve el momento angular requerido para generar los chorros relativistas del estallido.

Observación

Imagen del BeppoSAX, satélite que capturó a GRB 980425.

Debido a su cercanía relativa, tanto GRB 980425 como la evolución de SN 1998bw fueron objeto de campañas de observación masivas en todo el espectro electromagnético durante meses, y continuaron siendo monitoreados durante años mediante instrumentos de alta sensibilidad.

En el espectro óptico e infrarrojo, el Telescopio Espacial Hubble y los terrestres del Observatorio Europeo Austral realizaron el seguimiento de la curva de luz de la supernova por más de un año, lo que hizo posible modelar la desintegración radiactiva del Níquel-56 que alimentaba el brillo remanente de la hipernova. Asimismo, en el campo de la radioastronomía, el Australia Telescope Compact Array detectó una emisión de radio extremadamente intensa y de rápida evolución, producida por la interacción de una onda de choque, una perturbación que se propaga a gran velocidad cuando el material expulsado por una explosión estelar comprime el medio que lo rodea, con el medio interestelar denso.

Finalmente, en el espectro de rayos X, años después del evento inicial, observatorios espaciales como Chandra continuaron detectando una emisión débil en el lugar del estallido, consistente con el remanente de la hipernova y con la posible firma térmica del objeto compacto remanente en el centro de la explosión.

Referencias

  1. ↑ Gehrels, Neil; Mészáros, Peter (2012). «Gamma-Ray Bursts». Science (en inglés): pp. 932-936. doi:10.1126/science.1216793. (requiere suscripción).
  2. 1 2 Greiner, Jochen. Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, ed. «Gamma-Ray Burst GRB 980425» (en inglés). Archivado desde el original el 29 de julio de 2026. Consultado el 29 de julio de 2026.
  3. 1 2 3 4 5 Woosley, Stan E.; Bloom, Joshua S. (2006). «The Supernova Gamma-Ray Burst Connection». Annual Review of Astronomy and Astrophysics (en inglés): pp. 507-556. doi:10.1063/1.2207927. (requiere suscripción).
  4. 1 2 Waxman, Eli (2004). «The Nature of GRB 980425 and the Search for Off-Axis Gamma-Ray Burst Signatures in Nearby Type Ib/c Supernova Emission». The Astrophysical Journal (en inglés): pp. 886-891. doi:10.1086/381230.
  5. ↑ Türler, Marc (2010). CERN Courier, ed. «SN 2009bb: where are the gamma rays?» (en inglés). Archivado desde el original el 29 de julio de 2026. Consultado el 29 de julio de 2026.
  6. ↑ Kouveliotou, C.; et al. (1993). «Identification of two classes of gamma-ray bursts». The Astrophysical Journal (en inglés): pp. L101-L104. doi:10.1086/186969.
  7. 1 2 Pian, Elena; et al. (2000). «BeppoSAX Observations of GRB 980425: Detection of the Prompt Event and Monitoring of the Error Box». The Astrophysical Journal (en inglés): pp. 778-787. doi:10.1086/308978.
  8. 1 2 Galama, T. J.; et al. (1998). «An unusual supernova in the error box of the γ-ray burst of 25 April 1998». Nature (en inglés): pp. 670-672. doi:10.1038/27150. (requiere suscripción).
  9. ↑ Ghisellini, G.; Ghirlanda, G.; Mereghetti, S.; Bosnjak, Z.; Tavecchio, F.; Firmani, C. (2006). «Are GRB 980425 and GRB 031203 real outliers or twins of GRB 060218?». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (en inglés): pp. 1699-1709. doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10972.x.
  10. ↑ Zaninoni, Elena (2013). «Gamma-Ray Bursts and their X-ray and Optical Afterglow». Università degli Studi di Padova (en inglés). Archivado desde el original el 29 de julio de 2026. Consultado el 29 de julio de 2026.
  11. ↑ Foschini, Luigi (2022). «Some Notes About the Current Researches on the Physics of Relativistic Jets». Frontiers in Astronomy and Space Sciences (en inglés). Archivado desde el original el 28 de julio de 2026. Consultado el 28 de julio de 2026.
  12. ↑ Lamb; Donaghy; Graziani (2004). «A Unified Jet Model of X-Ray Flashes and Gamma-Ray Bursts». New Astronomy Reviews (en inglés): pp. 459-464. doi:10.1016/j.newar.2003.12.030.
  13. 1 2 «A Strange Supernova with a Gamma-Ray Burst». European Southern Observatory (en inglés). 1998. Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2015. Consultado el 10 de julio de 2026.
  14. 1 2 3 Iwamoto, K. (1998). «A hypernova model for the supernova associated with the γ-ray burst of 25 April 1998». Nature (en inglés): pp. 672-674. doi:10.1038/27155. (requiere suscripción).
  15. ↑ ESA/Hubble, ed. (2000). «First high resolution details in gamma-ray burst host galaxy» (en inglés). Archivado desde el original el 28 de julio de 2026. Consultado el 28 de julio de 2026.
  16. ↑ Christensen, L.; Vreeswijk, P. M.; Sollerman, J.; Thöne, C. C.; Le Floc'h, E.; Wiersema, K. (2008). «IFU observations of the GRB 980425/SN 1998bw host galaxy: emission line ratios in GRB regions». Astronomy & Astrophysics (en inglés): pp. 45-49. doi:10.1051/0004-6361:200809896.
  17. ↑ Cano, Zach; Wang, Shan-Qin; Dai, Zi-Gao; Wu, Xue-Feng (2017). «The Observer’s Guide to the Gamma-Ray Burst Supernova Connection». Advances in Astronomy (en inglés): pp. 1-41. doi:10.1155/2017/8929054.
  18. 1 2 Sollerman, J.; Holland, S. T.; Challis, C.; Fransson, C.; Garnavich, P.; Kirshner, R. P.; C. Kozma; B. Leibundgut; P. Lundqvist; F. Patat; A. V. Filippenko; N. Panagia; J. C. Wheeler (2002). «Supernova 1998bw – the final phases». Astronomy & Astrophysics (en inglés). Archivado desde el original el 29 de julio de 2026. Consultado el 29 de julio de 2026.
  19. ↑ Kulkarni, S. R.; et al. (1998). «Radio emission from the unusual supernova 1998bw and its association with the γ-ray burst 980425». Nature (en inglés): pp. 663-669. doi:10.1038/27139. (requiere suscripción).
  20. ↑ Schombert, James. University of Oregon, ed. «Interstellar Medium: Hot» (en inglés). Archivado desde el original el 30 de julio de 2026. Consultado el 29 de julio de 2026.
  21. ↑ Kouveliotou, C.; et al. (2004). «Chandra Observations of the X-ray Environs of SN 1998bw/GRB 980425». NASA Technical Reports Server (en inglés). Archivado desde el original el 16 de julio de 2026. Consultado el 28 de junio de 2026.

Bibliografía

Enlaces externos