MADRID, 3 Oct. (EUROPA PRESS) -
Una colaboración internacional de científicos ha detectado, por primera vez, rayos gamma provenientes de las regiones más externas de un sistema estelar inusual dentro de la Vía Láctea.
La fuente de dicha luz altamente energética es un microquásar, un agujero negro que engulle materia de una estrella compañera cercana y dispara dos poderosos chorros de material. Las observaciones del equipo aparecen descritas en la edición de este miércoles de la revista 'Nature'.
Reuniendo datos del Observatorio de Rayos Gamma HAWC, el equipo estudió uno de los microquásares más conocidos, llamado 'SS 433', a unos 15.000 años luz de la Tierra. Los científicos han visto alrededor de una docena de microquásares en la Vía Láctea y solo un par de ellos parecen emitir rayos gamma de alta energía.
Los quásares son agujeros negros masivos que absorben material de los centros de las galaxias, en lugar de alimentarse de una sola estrella. Expulsan activamente radiación, visible desde todo el universo. Pero están tan lejos que la mayoría de quásares conocidos han sido detectados porque sus chorros van dirigidos a la Tierra, mientras que los chorros del 'SS 433' están orientados lejos de la Tierra y ha sido el observatorio HAWC el que ha detectado una luz energética similar proveniente del lado de este microquasar.
Independientemente de donde se originen, los rayos gamma viajan en línea recta hacia su destino. Los que llegan a la Tierra colisionan con moléculas en la atmósfera, creando nuevas partículas y rayos gamma de menor energía. Cada nueva partícula se rompe en más cosas, creando una lluvia de partículas a medida que la señal cae en cascada hacia el suelo.
El HAWC, ubicado aproximadamente a 13.500 pies sobre el nivel del mar cerca del volcán Sierra Negra, en México, está perfectamente ubicado para atrapar la lluvia de partículas en rápido movimiento. El detector está compuesto por más de 300 tanques de agua, cada uno de los cuales tiene aproximadamente 24 pies (7,3 metros) de diámetro. Cuando las partículas golpean el agua, se mueven lo suficientemente rápido como para producir una onda de choque de luz azul llamada radiación de Cherenkov. Las cámaras especiales en los tanques detectan esta luz, lo que permite a los científicos determinar la historia de origen de los rayos gamma.
El equipo internacional de científicos examinó el equivalente a 1.017 días de datos y vio evidencia de que los rayos gamma provenían de los extremos de los chorros del microquasar, en lugar de la parte central del sistema estelar.
Con base en su análisis, los investigadores concluyeron que los electrones en los chorros alcanzaban energías aproximadamente 1.000 veces mayores que las que se pueden lograr usando aceleradores de partículas terrestres, como por ejemplo el Gran Colisionador de Hadrones. Los electrones de los chorros chocan con la radiación de fondo de microondas de baja energía que impregna el espacio, dando como resultado la emisión de rayos gamma. Este es un nuevo mecanismo para generar rayos gamma de alta energía en este tipo de sistema y es diferente de lo que los científicos han observado cuando los chorros de un objeto apuntan a la Tierra.
Según indica el coautor del estudio, Ke Fang, exinvestigador postdoctoral en el Joint Space-Science Institute, "mirar solo un tipo de luz proveniente de 'SS 433' es como ver solo la cola de un animal". Por lo tanto, el equipo combinó todas sus señales, desde radio de baja energía a rayos X, con nuevas observaciones de rayos gamma de alta energía, para descubrir qué tipo de "bestia" era realmente 'SS 433'.
Hasta la fecha, los instrumentos no habían observado que 'SS 433' emitiera rayos gamma altamente energéticos. Pero el observatorio HAWC está diseñado para ser muy sensible a esta parte extrema del espectro de luz. El detector también tiene un amplio campo de visión que mira a todo el cielo todo el tiempo. La colaboración utilizó estas capacidades para resolver las características estructurales de microquásar.
"SS 433' es un sistema estelar inusual y cada año aparece algo nuevo", afirma otro coautor del estudio, Segev BenZvi, profesor asistente de física en la Universidad de Rochester. "Esta nueva observación de rayos gamma de alta energía se basa en casi 40 años de mediciones de uno de los objetos más extraños de la Vía Láctea. Cada medición nos da una pieza diferente del rompecabezas, y esperamos utilizar nuestro conocimiento para aprender sobre el quasar de la familia en su conjunto", concluye.
