Los telescopios MAGIC están observando una explosión de nova que brilla intensamente en rayos gamma de energía extremadamente alta

(Noticias de Nanowerk) Los telescopios MAGIC observaron el Nova RS Ophiuchi brillando intensamente en rayos gamma de 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 los omnipresentes rayos cósmicos en el Universo, compuestos principalmente de protones energéticos que se precipitan a través del espacio a casi la velocidad de la luz.

La obra fue publicada en astronomía natural («Aceleración de protones en explosiones de nova termonucleares revelada por rayos gamma»). El sistema estelar binario RS Ophiuchi: la materia fluye desde la gigante roja hasta la enana blanca. Las capas estelares recién añadidas explotan en una nova brillante aproximadamente cada 15 años. (Imagen: Instituto Max Planck de Física)

Luces encendidas, luces apagadas: así es como se podría describir el comportamiento del Nova, que se conoce con el nombre de RS Ophiuchi (RS Oph). Aproximadamente cada 15 años, se produce una explosión espectacular en la constelación de Ofiuco. Los lugares de nacimiento de Nova son sistemas en los que dos estrellas muy diferentes viven en una relación parasitaria: una enana blanca, una estrella pequeña, quemada y enormemente densa (una cucharadita de su materia pesa alrededor de 1 tonelada) que orbita alrededor de una gigante roja, una estrella vieja que pronto se quemará.

La estrella gigante moribunda alimenta la materia de la enana blanca, que arroja su capa exterior de hidrógeno a medida que el gas se vierte sobre la enana blanca cercana. Este flujo de materia continúa hasta que la enana blanca se come en exceso. La temperatura y la presión en las envolturas estelares recién adquiridas se vuelven demasiado grandes y se disparan en una gigantesca explosión termonuclear. La estrella enana permanece intacta y el ciclo comienza de nuevo, hasta que el espectáculo se repite.

Explosión de alta energía

Se ha especulado que tales explosiones implican altas energías. Los dos telescopios MAGIC registraron 250 gigaelectronvoltios (GeV) de rayos gamma, una de 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 realizar sus observaciones después de las advertencias iniciales de otros instrumentos que miden en diferentes longitudes de onda. «El espectacular estallido de RS Ophiuchi muestra que la rápida respuesta de los telescopios MAGIC realmente vale la pena: no les lleva más de 30 segundos moverse hacia un nuevo objetivo», dijo David Green, científico del Instituto Max Planck de física y uno de los de los autores del trabajo.

Protones acelerados como parte de los rayos cósmicos

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 actúan como una gigantesca planta de energía en la que las partículas se aceleran casi a la velocidad de la luz. Las medidas combinadas sugieren que los rayos gamma emanan de protones energéticos, núcleos de átomos de hidrógeno.

«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, es decir, solo contribuyen a los rayos cósmicos en el área local. Los grandes jugadores de los rayos cósmicos son los remanentes de supernova. Los frentes de choque producidos por las explosiones estelares son mucho más violentos que las novas.

Para comprender completamente la intrincada interacción de eventos violentos con el medio interestelar en la Vía Láctea, serán necesarias más observaciones como las que ahora se informan. Por lo tanto, la colaboración MAGIC continuará buscando objetos «inquietos» en nuestra galaxia y más allá.