Resumen:
El satélite Einstein Probe observó un breve estallido de rayos gamma que continuó emitiendo rayos X suaves durante casi diez minutos después de que el destello inicial se desvaneciera, revelando una fase de actividad previamente difícil de detectar después de la fusión de objetos densos como las estrellas de neutrones. Los investigadores creen que estos rayos X pueden provenir de los escombros dejados por la fusión y proporcionar nuevas pistas de observación para comprender las fuentes de los estallidos cortos de rayos gamma y las ondas gravitacionales.
Generalmente se cree que los estallidos cortos de rayos gamma son causados por objetos compactos, como dos estrellas de neutrones que orbitan entre sí y eventualmente se fusionan. Las fusiones producen ondas gravitacionales y una de las explosiones más poderosas del universo, pero el destello inicial de rayos gamma a menudo se desvanece en menos de medio segundo. Muchos telescopios tradicionales de rayos X de campo estrecho necesitan recibir una advertencia de explosión gamma antes de girar hacia el objetivo, por lo que a menudo pasan por alto las señales de rayos X suaves, más débiles y de menor energía, en la etapa inicial de la explosión.
El 4 de julio de 2025, la sonda Einstein capturó una explosión con el número EP250704a/GRB 250704B durante el evento. Inicialmente, el evento parecía ser un estallido corto y ordinario de rayos gamma, pero el brillante destello que duró menos de medio segundo fue detectado simultáneamente por el monitor de rayos gamma SVOM, el telescopio de alta energía del satélite Eye y el telescopio de rayos X de campo amplio Einstein Probe. Pero la señal no desapareció. Luego, la fuente emitió rayos X suaves varias veces durante casi diez minutos. Li An, estudiante de doctorado en la Universidad Normal de Beijing e investigador de turno para la fuente temporal de la sonda Einstein, llevó a cabo inmediatamente un análisis preliminar después de recibir la alerta del satélite.
El equipo de investigación señaló que este largo período de radiación transportaba una energía considerable, pero el espectro se encontraba principalmente en el rango de rayos X más suaves. Para estallidos en escalas cosmológicas típicas, la señal está por debajo del umbral de detección de los instrumentos convencionales de rayos gamma, como el Telescopio de Alerta GRB del satélite Swift, por lo que es posible que misiones pasadas hayan registrado sólo el breve destello inicial y hayan pasado por alto la actividad posterior.
Posteriormente, el equipo internacional llevó a cabo observaciones conjuntas desde rayos X, luz visible hasta bandas de radio. El equipo de Eleonora Troia de la Universidad Sapienza de Roma obtuvo datos clave del corrimiento al rojo mediante análisis espectral, confirmó la galaxia anfitriona y midió la distancia; Las observaciones multibanda también descartaron la posibilidad de que estuvieran acompañadas de supernovas, proporcionando pruebas sólidas de que la señal se originó a partir de la fusión de cuerpos celestes compactos.
El momento y las características cambiantes de la señal indican que los rayos X sostenidos pueden provenir directamente de los restos fusionados en lugar de una onda de choque que se expande hacia afuera. El análisis de alta energía dirigido por Yin Yihan, estudiante de doctorado de la Universidad de Hong Kong, encontró que el brillo de EP250704a cambiaba rápidamente y el espectro también cambiaba con el tiempo; Estas características, combinadas con cambios posteriores en los rayos X y el resplandor de la luz visible, apuntan a la actividad continua del motor central después del breve estallido de rayos gamma. Una posible explicación es que la fusión formó un magnetar, una estrella de neutrones con una rotación de alta velocidad y un campo magnético extremadamente fuerte, que proporciona energía para una radiación extendida de rayos X y continúa inyectando energía hacia el exterior; esta explicación sigue siendo un posible mecanismo propuesto por los investigadores.
Desde que los científicos detectaron por primera vez simultáneamente radiación electromagnética y ondas gravitacionales producidas por la fusión de una estrella de neutrones en 2017, los astrónomos han estado buscando señales que pudieran revelar el proceso de fusión y su posterior evolución. Los investigadores dijeron que el componente suave de rayos X descubierto esta vez proporciona un nuevo método de observación, que puede indicar que el fenómeno de los transitorios rápidos de rayos X también puede convertirse en la contraparte electromagnética de las fuentes de ondas gravitacionales y puede originarse a partir de la fusión de cuerpos celestes compactos. Otros estallidos cortos de rayos gamma pueden ir acompañados de rayos X suaves similares de larga duración, pero han sido difíciles de capturar con equipos anteriores.
El equipo de investigación cree que este descubrimiento amplía la comprensión de las fusiones de estrellas de neutrones y también puede ayudar a los científicos a estudiar más a fondo los restos de fusiones y limitar la ecuación de estado de las estrellas de neutrones. El artículo relevante fue publicado en "Science Bulletin" el 10 de agosto de 2026. La investigación fue completada por investigadores de la Universidad Normal de Beijing, la Universidad de Nanjing, la Universidad Sapienza de Roma, la Universidad de Hong Kong y otras instituciones.
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