Una avalancha en un montón de arena comienza con un solo grano. Nadie sabe exactamente dónde se desprenderá ni cuán grande será el deslizamiento. Pero si se vierte arena durante mucho tiempo, el montón alcanza por sí solo un estado en el que las avalanchas de todos los tamaños —desde pequeños desprendimientos hasta derrumbes gigantes— ocurren según la misma ley. Los físicos llaman a esto criticalidad autoorganizada: el sistema, sin control externo, se mantiene al borde, donde cada evento puede ser la gota que colma el vaso.
En marzo de 2023, el satélite GECAM captó el segundo estallido de rayos gamma más brillante jamás observado: GRB 230307A. Los detectores convencionales se habrían saturado con ese flujo, pero GECAM contaba con una protección especial contra la saturación y registró todo el estallido de 35 segundos sin una sola pérdida. En la curva de luz, los astrónomos identificaron cientos de pulsos individuales, como avalanchas separadas en un mismo gran montón.
Cada pulso es una liberación local de energía. Los científicos midieron su brillo máximo, su duración y la pausa hasta el siguiente pulso. Resultó que las distribuciones de estas magnitudes siguen leyes de potencia: no hay un tamaño característico, solo un espectro continuo desde eventos débiles hasta fuertes. Las pendientes de estas leyes de potencia coincidieron con las predicciones teóricas para la criticalidad autoorganizada tridimensional.
Este comportamiento es típico de la reconexión magnética, un proceso en el que las líneas de campo magnético se rompen y se reorganizan, liberando energía. Así es como funcionan las llamaradas solares. El estallido GRB 230307A se comportó como una llamarada solar gigante, pero en una galaxia lejana. Esto es un fuerte argumento a favor de que la energía en el chorro del estallido de rayos gamma es transportada por el campo magnético, y no solo por la energía cinética de capas en colisión.
La avalancha en el montón de arena y el estallido de rayos gamma resultaron ser parientes. Ambos son ejemplos de sistemas que se organizan por sí mismos en un estado crítico, donde eventos de todas las escalas ocurren según una misma ley. Ahora que un solo estallido ha proporcionado cientos de pulsos, vemos por primera vez esta autoorganización en acción, no en la estadística de muchos objetos, sino en una única explosión cósmica.
GRB 230307A fue tan brillante que los detectores de rayos gamma convencionales se habrían saturado, pero GECAM tenía una protección especial contra la saturación y registró todo sin pérdidas. El estallido duró unos 35 segundos, pero durante ese tiempo liberó una energía comparable a la que el Sol emite en miles de millones de años.