Detectan rayos gamma en una explosión nova

Un equipo internacional de investigadores, con participación española, ha detectado emisiones gamma en un lugar insospechado: las novas o explosiones termonucleares que se producen en las estrellas enanas blancas de los sistemas binarios. El estudio, que esta semana publica Science, aporta una nueva clase de fuente de altas energías a la física estelar.

El telescopio Fermi detecta la explosión gamma de la nova. Imagen: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

“Es sorprendente y fascinante que hayamos podido observar con el satélite Fermi energías en un rango tan alto -más de 100 Megaelectronvoltios (MeV)- durante la nova de la estrella simbiótica V407 Cygni”, destaca a SINC Daniela Hadasch, investigadora del Institut de Ciencies de l'Espai (IEEC-CSIC) y coautora del estudio que esta semana publica Science.

V407 Cygni está formada por una enana blanca (una estrella pequeña y caliente) y una gigante roja (estrella muy grande). Sistemas simbióticos como éste son muy raros, ya que representan una etapa breve en la vida de una estrella binaria, y normalmente son sólo visibles a bajas energías, principalmente en el óptico.

En estas estrellas simbióticas a veces suceden eventos muy violentos denominados novas. Se trata de explosiones termonucleares que ocurren en la superficie de la enana blanca, que captura constantemente materia de su compañera, de tal forma que se calienta mucho. Cuando la temperatura en la enana blanca alcanza un límite, una enorme cantidad de energía se libera, produciendo un destello muy brillante pero de corta duración.

Hasta ahora, durante una nova así, los modelos físicos predecían que solo se podrían emitir rayos X de las ondas de choque posterior a la expansión de gas y hasta una energía en el rango del megaelectronvoltio. Algunas nuevas observaciones espaciales, no obstante, sugerían que también se emiten rayos gamma por la explosión de una nova, y este estudio lo ha confirmado.

Choque en el entorno de la gigante roja

Daniela Hadasch explica que esta nova produjo una enorme onda expansiva compuesta de partículas de alta velocidad, gas ionizado y campos magnéticos. “La emisión de rayos gamma se desencadenó cuando estas partículas aceleradas chocaron con fuerza contra el viento de la gigante roja tras ser capturadas por los campos magnéticos”.

“Esta incidencia solo duró dos semanas, hasta que la fuente se calmó y ahora de nuevo es invisible para Fermi”, apunta la investigadora, que destaca: “De esta manera podemos añadir una nueva clase de fuentes de altas energías y abrimos una ventana a nuevos descubrimientos en física estelar”.

El estudio ha estado dirigido por el investigador Aous Abdo, del Naval Research Laboratory de EEUU, junto a sus colegas de la Colaboración Fermi-LAT, que utiliza el Fermi Large Area Telescope para realizar las observaciones.

La participación del Institut de Ciencies de l'Espai se ha centrado en el análisis de la radiación continua proveniente del objeto, obteniendo una cota superior a la emisión gamma a lo largo de todo el tiempo de observación del satélite (mas de un año y medio).

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Referencia bibliográfica:

A.A. Abdo et al."Gamma-Ray Emission Concurrent with the Nova in the Symbiotic Binary V407 Cygni,". Science 329, 13 de agosto de 2010.

Fuente: SINC