Hace más de dos años, la Colaboración Fermi-LAT observó un evento de "apertura del oído y los ojos", el lugar exacto donde una explosión estelar llamada nova emitió una de las formas más energéticas de ondas electromagnéticas ... rayos gamma. Cuando se detectó por primera vez en 2012, era algo misterioso, pero los hallazgos podrían señalar lo que puede causar emisiones de rayos gamma.
"No solo encontramos de dónde provienen los rayos gamma, sino que también observamos un escenario nunca antes visto que puede ser común en otras explosiones de nova", dijo Laura Chomiuk, de la Universidad Estatal de Michigan.
Una nova? Según los investigadores de Fermi, una nova clásica resulta de explosiones termonucleares desbocadas en la superficie de una enana blanca que acumula materia de un compañero estelar de secuencia principal de baja masa. A medida que se acumula en material, el evento termonuclear expulsa los desechos al espacio circundante. ¡Sin embargo, los astrónomos no esperaban que este evento "normal" produjera rayos gamma de alta energía!
Explica el equipo de Fermi-LAT: "Las detecciones de rayos gamma apuntan a procesos inesperados de aceleración de partículas de alta energía vinculados a la eyección de masa de explosiones termonucleares en una clase inesperada de fuentes de rayos gamma galácticos".
Mientras la nave espacial Fermi de la NASA estaba ocupada mirando una nova llamada V959 Mon, a unos 6500 años luz de la Tierra, otros radiotelescopios también estaban ocupados recogiendo las incidencias de rayos gamma. El Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) estaba documentando ondas de radio procedentes de la nova. La fuente de estas emisiones podrían ser partículas subatómicas que se mueven a casi la velocidad de la luz que interactúa con los campos magnéticos, una condición necesaria para ayudar a producir rayos gamma. Estos hallazgos fueron respaldados por la "visión" de radio extremadamente nítida del Very Long Baseline Array (VLBA) y la red europea VLBI. Revelaron dos nudos en las observaciones de radio: nudos que se alejaban uno del otro. Se realizaron estudios adicionales con e-MERLIN en el Reino Unido, y otra ronda de observaciones de VLA en 2014. Ahora los astrónomos podrían comenzar a armar el rompecabezas de cómo se producen los nudos de radio y los rayos gamma.
De acuerdo con el comunicado de prensa de NRAO, la enana blanca y su acompañante renuncian a parte de su energía orbital para impulsar parte del material de explosión, haciendo que el material expulsado se mueva más rápido en el plano de su órbita. Más tarde, la enana blanca expulsa un viento más rápido de partículas que se mueven 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.
Pero las observaciones del V959 Mon no fueron el final de la historia. Según los registros de Fermi-LAT, en 2012 y 2013, se detectaron tres novas en rayos gamma y contrastaron con la primera nova detectada por rayos gamma V407 Cygni 2010, que pertenece a una clase rara de sistemas binarios simbióticos. A pesar de las diferencias probables en las composiciones y masas de sus progenitores enanos blancos, las tres novas clásicas se caracterizan de manera similar como fuentes transitorias de rayos gamma de espectro blando detectadas durante duraciones de 2-3 semanas.
“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 utilizar las novas como" banco de pruebas "para mejorar nuestra comprensión de esta etapa crítica de la evolución binaria", explica Chomiuk.
Fuente original de la historia: radiotelescopios desentrañan el misterio de los rayos gamma Nova del Observatorio Nacional de Radioastronomía. Chomiuk trabajó con un equipo internacional de astrónomos. Los investigadores informaron sus hallazgos en la revista científica "Nature".
