Recreación artística de un estallido de rayos gamma 

Los estallidos de rayos gamma (GRBpor sus siglas en inglés) están entre los fenómenos más brillantes y energéticos del Universo. Pero también entre los más misteriosos, ya que los científicos no terminan de ponerse de acuerdo sobre la forma en que determinados acontecimientos cósmicos son capaces de desencadenar, en apenas unos instantes, tal cantidad de energía. Según cuál sea su fuente (la colisión de dos estrellas de neutrones o una estrella colapsando en agujero negro), un estallido de rayos gamma puede durar unos pocos milisegundos o prolongarse durante horas enteras.

Y ahora, por si las dudas eran pocas, las cosas se han complicado un poco más después de que un equipo de investigadores haya anunciado que estas potentes emisiones de luz parecen tener la extraordinaria habilidad de invertir el tiempo.

En un estudio publicado hace apenas unos días en The Astrophysical Journal, en efecto, científicos de las universidades norteamericanas de Charleston y Clemson aseguran que las ráfagas de rayos gamma parecen “invertirse” en el tiempo, lo cual significa que la brillante onda luminosa es “escupida” primero en una dirección y lanzada después nuevamente en la dirección contraria, como en una película que proyectáramos al revés.

Los investigadores afirman no tener idea de qué está causando esta inversión temporal en las señales de rayos gamma, aunque añaden que la física alrededor de los agujeros negros es tan extraña que no se puede descartar nada.

“Las explosiones de rayos gamma – afirma Jon Hakkila, de la Universidad de Charleston y autor principal del estudio- son las fuentes más luminosas conocidas en la naturaleza. Producen más energía que cualquier otra cosa que emita luz”. (Según la NASA, un estallido de rayos gamma puede llegar a brillar con una intensidad igual a la de un billón de soles).

Cuando dos estrellas de neutrones colisionan, explica el investigador, emiten ráfagas cortas de rayos gamma en el momento en que forman un agujero negro. Las supernovas, o explosiones estelares, también producen ráfagas de rayos gamma, esta vez más largas, a medida que las estrellas moribundas colapsan en agujeros negros. Pero en ambos tipos de estallidos, “la mayor parte de su energía llega en forma de pulsos”.

Al analizar el pulso principal y más brillante de varios GRBs registrados por el observatorio de rayos Gamma de Compton, que dejó de operar en el año 2000, Hakkila descubrió que “tenían algunos pequeños desfases”. Según explican los investigadores en su artículo, cada pulso de estos GRBs mostraba tres picos diferentes, en los que la luz gamma aumentaba y luego disminuía su intensidad.

Al analizar los datos, los científicos descubrieron que la estructura de estos picos se veía como si se estuvieran reflejando en un espejo: las partes de los primeros pulsos (los que salían antes), eran las últimas en salir en los pulsos siguientes.

En seis de las explosiones de rayos gamma analizadas, el equipo descubrió firmas de luz invertidas en el tiempo. En palabras de Hakkila, “todas tenían esta firma de brillo que fluctúa y luego retrocede en el tiempo. Y esto es así tanto en los estallidos de vida corta como en los de larga duración”.

Para comprender mejor lo que descubrieron los físicos, imaginemos que encendemos tres interruptores de luz: primero el A, después el B y por último el C. Y que luego observamos como éstos se apagan, siguiendo siempre el orden inverso: primero el C, luego el B y finalmente el A. Para visualizar el proceso, los científicos tomaron la señal completa (de encendidos y apagados), la estiraron y luego la doblaron por su centro, como se doblaría una hoja de papel. Los puntos de aumento de señal (encendidos) se alineaban perfectamente con los de caída de la señal (apagados).

«Cosa extraña»

“Un estallido de rayos gamma -continúa el investigador- representa la formación de un agujero negro, y hay todo tipo de cosas muy extrañas que ocurren tanto con el espacio y el tiempo como con la relación entre el espacio y el tiempo en las cercanías de un agujero negro”. Y aunque al final el estallido no esté realmente invirtiendo el tiempo por medio de algún mecanismo de radiación propio de una película de ciencia ficción, “no voy a excluir ningún tipo de cosa extraña”.

Para el investigador, puede existir una explicación al fenómeno si observamos cómo una onda expansiva se mueve a través de la materia. Cuando una estrella explota, una gran onda expansiva se mueve hacia afuera a través del material, encendiéndolo a medida que avanza. Así, primero encendería el grupo A, luego el grupo B y finalmente C. Pero para causar la señal de tiempo invertido, la onda tendría que retroceder de alguna manera a través de esos mismos grupos, aunque en orden inverso. Y ahí es donde está el problema. La Física que conocemos no predice, en ninguna circunstancia, esta clase de comportamiento

“Solo puedo pensar en dos formas de hacerlo -añade Hakkila-. O bien la onda debe golpear algún tipo de superficie reflectante, similar a un espejo, que refleje la onda expansiva hacia atrás, o bien los grupos deben distribuirse de una manera extraña que no tiene sentido en la física ordinaria. Comprender este proceso podría arrojar luz sobre cómo mueren las estrellas”.

Para los autores de la investigación, pues, la inversión temporal es la hipótesis más acertada para explicar lo que han observado. Futuros trabajos y nuevas observaciones podrán confirmar, o desmentir, esta fascinante probabilidad.

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