Radiotelescopios revelan los misterios de la emisión de rayos gamma por novas

Unas imágenes con gran detalle tomadas por radiotelescopios han señalado el lugar exacto donde una explosión llamada nova emitió rayos gamma, la forma más energética de ondas electromagnéticas. El descubrimiento reveló un probable mecanismo para la emisión de rayos gamma, que produjo gran asombro entre los astrónomos cuando fueron descubiertas en 2012.

“No solamente encontramos de dónde provenían los rayos gamma, sino que observamos un escenario nunca antes visto que puede ser común en otras explosiones de nova”, dijo Laura Chomick, de la Universidad Estatal de Michigan.

Una nova ocurre cuando una densa estrella enana blanca atrae material de una estrella compañera, activando una explosión termonuclear que hace producir basura y polvo y que lo envía hacia el espacio interestelar. Los astrónomos no esperaban que este escenario produjera rayos gamma de alta energía. Sin embargo, en Junio de 2012, la nave de la NASA llamada Fermi detectó rayos gamma provenientes de una nova llamada V959, que se encuentra a unos 6,500 años luz de la Tierra.

Al mismo tiempo, observaciones realizadas con los radiotelescopios Karl G. Jansky indicaron que las ondas de radio provenientes de la nova probablemente fueron causadas por partículas subatómicas que se movían a casi la velocidad de la luz y que interactuaban con campos magnéticos. La emisión de altas energías de rayos gamma, señalaron los astrónomos, también requería partículas de movimiento tan rápido.

Luego, observaciones posteriores realizadas con la visión extremadamente nítida del Very Long Baseline Array (VLBA) y la red europea VLBI revelaron dos nudos distintos de emisión de radio. Luego se vio que estos nudos se alejaban unos de otros. Esta observación, junto con estudios realizados con e-MERLIN en el Reino Unido, y otra ronda de observaciones de VLA en 2014, proporcionaron a los científicos información que les permitió armar una imagen de cómo se producían los nudos de radio y los rayos gamma. .

En la primera etapa de este escenario, la enana blanca y su compañera renuncian a parte de su energía orbital para impulsar parte del material de explosión, haciendo que el material expulsado se mueva hacia afuera más rápido en el plano de su órbita. Más tarde, la enana blanca expulsa un viento más rápido de partículas que se mueve principalmente hacia afuera a lo largo de los polos del plano orbital. Cuando el flujo polar de movimiento más rápido golpea el material de movimiento más lento, el choque acelera las partículas a las velocidades necesarias para producir los rayos gamma y los nudos de emisión de radio.

“Al observar este sistema a lo largo del tiempo y al ver cómo cambió el patrón de emisión de radio, luego al rastrear los movimientos de los nudos, vimos el comportamiento exacto esperado de este escenario”, dijo Chomiuk.

Desde el estallido de 2012 de V959 Mon, Fermi ha detectado rayos gamma de tres explosiones de nova adicionales.

“Este mecanismo puede ser común a tales sistemas. La razón por la que los rayos gamma se vieron por primera vez en V959 Mon es porque está cerca”, dijo Chomiuk.

Debido a que el tipo de eyección visto en V959 Mon también se ve en otros sistemas de estrellas binarias, las nuevas ideas pueden ayudar a los astrónomos a comprender cómo se desarrollan esos sistemas. Esta fase de “envoltura común” ocurre en todas las estrellas binarias cercanas, y es poco conocida.

“Es posible que podamos usar las novas como ‘banco de pruebas’ para mejorar nuestra comprensión de esta etapa crítica de la evolución binaria”, dijo Chomiuk.

Chomiuk trabajó con un equipo internacional de astrónomos. Los investigadores informaron sus hallazgos en la revista científica Nature.

Fuente: http://www.physorg.com

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