Radio telescopios revelan un misterioso estallido de rayos gamma


novapanels_nraoImágenes muy detalladas de radio-telescopios han identificado los lugares donde una explosión estelar llamada nova emitió rayos gamma, la forma más energética de las ondas electromagnéticas. El descubrimiento revela un mecanismo probable para las emisiones de rayos gamma, que fascinaron a los astrónomos cuando se observaron por primera vez en 2012.

“No sólo encontramos de dónde provienen los rayos gamma, sino que también echamos un buen vistazo a un escenario previamente invisible que puede ser común en otras explosiones nova “, dice Laura Chomiuk, de la Universidad Estatal de Michigan.

Una nova ocurre cuando una densa estrella enana blanca absorbe material de una estrella compañera, lo que provoca una explosión termonuclear que expulsa las partículas al espacio interestelar. Los astrónomos no esperaban que este escenario pudiera producir rayos gamma de alta energía. Sin embargo, en junio de 2012, el telescopio espacial Fermi de la NASA detectó rayos gamma procedentes de una nova llamada V959 Mon, a unos 6.500 años luz de la Tierra.

Al mismo tiempo, observaciones con el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) indicaron que las ondas de radio procedentes de la nova probablemente eran causadas ​​por partículas subatómicas que se mueven a casi la velocidad de la luz que interactúa con los campos magnéticos. La emisión de alta energía de rayos gamma, los astrónomos también observaron, que requería que estas partículas tuvieran un rápido movimiento.

Observaciones posteriores con la extremadamente afilada “visión” de radio del Very Long Baseline Array (VLBA) y la red europea de VLBI revelaron dos nudos distintos de la emisión de radio. Después, se observó como estos nudos se alejaban entre sí. Esta observación, junto con los estudios realizados con el e-MERLIN en el Reino Unido, y otra ronda de observaciones del VLA en 2014, proporcionó a los científicos la información que les permitió armar una imagen de cómo los nudos de radio y rayos gamma se produjeron .

En la primera etapa de este escenario, la enana blanca y su compañera renuncian a parte de su energía orbital para impulsar algunos de los materiales de la explosión, por lo que el movimiento del material expulsado es más rápido en el plano de su órbita. Más tarde, la enana blanca explota creando un viento de partículas que se mueven sobre todo hacia el exterior a lo largo de los polos del plano orbital. Cuando el flujo polar de movimiento rápido golpea el material con movimiento más lento, el choque acelera las partículas a las velocidades necesarias para producir los rayos gamma y los nudos de la emisión de radio.

“Al observar este sistema en el tiempo y ver cómo el patrón de emisión de radio cambia, después de trazar los movimientos de los nudos, vimos el comportamiento exacto que se espera de este escenario, “dijo Chomiuk.

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

“Este mecanismo puede ser común a este tipo de sistemas. La razón por la que los rayos gamma fueron vistos 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 observa en otros sistemas de estrellas binarias, los nuevos conocimientos pueden ayudar a los astrónomos a comprender cómo se desarrollan esos sistemas. Esta fase de “envoltura común” se produce en todas las estrellas binarias cercanas, y es poco conocida.

“Podemos ser capaces de utilizar las novas como un 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 publicaron sus resultados en la revista científica Nature.

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