Los telescopios MAGIC observan la explosión estelar

19 de abril de 2022

Los telescopios MAGIC han observado la nova RS Ophiuchi brillando intensamente en rayos gamma a una energía extremadamente alta. Los rayos gamma emanan de protones que se aceleran a energías muy altas en el frente de choque después de la explosión. Esto sugiere que las novas también son una fuente de la radiación cósmica ubicua en el universo, que consiste principalmente en protones ricos en energía, que corren a través del espacio a casi la velocidad de la luz. El trabajo fue publicado en Nature Astronomy.

Luz encendida, luz apagada: así es como se podría describir el comportamiento de la nova, que se conoce con el nombre de RS Ophiuchi (RS Oph). Cada 15 años aproximadamente, se produce una explosión dramática en la constelación del Portador de la Serpiente. Los lugares de nacimiento de una nova son sistemas en los que dos estrellas muy diferentes viven en una relación parasitaria: una enana blanca, una estrella pequeña, quemada y tremendamente densa -una cucharadita de su materia tiene aproximadamente el mismo peso que un automóvil de tamaño medio- orbita una gigante roja, una estrella que pronto se quemará.


El sistema estelar binario RS Ophiuchi: La materia fluye de la gigante roja a la enana blanca. Las envolturas estelares recién agregadas explotan en una nova brillante aproximadamente cada 15 años.

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El sistema estelar binario RS Ophiuchi: La materia fluye de la gigante roja a la enana blanca. Las envolturas estelares recién agregadas explotan en una nova brillante aproximadamente cada 15 años.

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La estrella gigante moribunda alimenta a la enana blanca con materia que arroja su capa externa de hidrógeno a medida que el gas fluye hacia la enana blanca cercana. Este flujo de materia continúa, hasta que la enana blanca se come a sí misma. La temperatura y la presión en las caparazones estelares recién ganadas se vuelven demasiado grandes y son arrojadas en una gigantesca explosión termonuclear. La estrella enana permanece intacta y el ciclo comienza de nuevo, hasta que el espectáculo se repite.

Se había especulado que estas explosiones involucran altas energías. Los dos telescopios MAGIC registraron rayos gamma con el valor de 250 gigaelectronvoltios (GeV), entre las energías más altas jamás medidas en una nova. En comparación, la radiación es cien mil millones de veces más energética que la luz visible.

MAGIC pudo hacer sus observaciones siguiendo las alertas iniciales de otros instrumentos que miden en diferentes longitudes de onda. "La espectacular erupción del RS Ophiuchi muestra que la rápida respuesta de los telescopios MAGIC realmente vale la pena: no les toma más de 30 segundos moverse a un nuevo objetivo", dijo David Green, científico del Instituto Max Planck de Física y uno de los autores del artículo en Nature Astronomy.

Después de la explosión, varios frentes de choque se propagaron a través del viento estelar de la Gigante Roja y el medio interestelar que rodea el sistema binario. Estas ondas de choque funcionan como una planta de energía gigante en la que las partículas se aceleran hasta cerca de la velocidad de la luz. Las mediciones combinadas sugieren que los rayos gamma emanan de protones energéticos, núcleos de átomos de hidrógeno.

Explosión Nova en un sistema estelar binario

"Esto también hace que los estallidos de nova sean una fuente de rayos cósmicos", explica David Green. "Sin embargo, tienden a desempeñar el papel de héroes locales, lo que significa que solo contribuyen a los rayos cósmicos en el vecindario cercano. Los grandes jugadores para los rayos cósmicos son los restos de supernovas. Los frentes de choque creados a partir de explosiones estelares son mucho más violentos en comparación con las novas.

Para comprender completamente la complicada interacción de los eventos violentos con el medio interestelar en la Vía Láctea, se necesitarán más observaciones como las reportadas ahora. Por lo tanto, la colaboración MAGIC continuará buscando objetos "inquietos" en nuestra galaxia y más allá.

 
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