El telescopio Fermi realiza un hallazgo sorprendente sobre las primas pequeñas de las supernovas

Los astrónomos de la NASA, utilizando el Telescopio Espacial de Rayos Gamma, Fermi, han detectado rayos gamma de una nova por primera vez, un hallazgo que ha asombrado tanto a los observadores como a los teóricos. El descubrimiento va en contra de la idea de que las explosiones de las novas no tienen energía suficiente como para emitir radiación de tanta energía.

Una nova es una explosión termonuclear causada por la acumulación de hidrógeno en la superficie de una enana blanca.

Imágenes del telescopio Fermi

Imágenes del telescopio Fermi. NASA.

“En términos humanos, esto fue una erupción extremadamente fuerte, equivalente a unas 1000 veces la energía emitida por el sol cada año”, comentó Elizabeth Hays, una científica del proyecto Fermi en el centro Goddard de la NASA en Maryland. “Pero si lo comparamos con otros eventos cósmiscos que Fermi ha podido documentar, fue bastante modesto. Estamos asombrados de que Fermi lo haya detectado con tanta fuerza”.

Los rayos gamma son la forma de luz de más alta energía, y el Large Area Telescope (LAT) de Fermi detectó la nova durante 15 días. Los científicos creen que la emisión se formó en forma de onda de choque a un millón de millas por hora desde el sitio de la explosión.

Los astrónomos se dieron cuenta en Japón antes del amanecer del 11 de marzo, cuando los astrónomos amateur Koichi Nishiyama y Fujio Kabashima, que estaban en Miyaki-cho, vieron un cambio dramático en el brillo de una estrella de la constelación Cygnus. Se dieron cuenta de que la estrella, conocida como V407 Cyh, parecía 10 veces más brillante que la de la imagen que habían tomado 3 días antes.

El equipo dio a conocer el descubrimiento de la nova a Hiroyuki Marhara de la Unviersidad de Kyoto, quien dio la noticia a los astrónomos de todo el globo para que hiciesen más observaciones. Antes de que la noticia se hiciese pública, la explosión había sido notificada también por otros tres equipos de amateurs japoneses: Tadashi Kojima y Tsumagoi-mura Agatsuma-gun de Gunma, Kazuo Sakaniwa y Higashichikuma-gun de Nagano y también Akihiko Tago y Tsuyama-shi de Okayama.

El 13 de marzo, Davide Donato estaba de guardia en el telescopio, su trabajo consiste en observar los datos que se le envían cada día y buscar puntos de interés, así que ese día se dio cuenta de un importante hallazgo en Cygnus. Sin embargo, pasaron varios días hasta que se dieron cuenta de que esto tenía que ver con una nova, en parte porque miembros clave del equipo Fermi estaban en Paris para una reunión de colaboración científica.

“Esta región está cerca del plano galáctico, lo que acumula muchos tipos de fuentes de rayos gamma -púlsares, restos de supernovas y otros de nuestra galaxia y de otras galaxias activas cercanas”, comentó Donato. “Si la nova hubiese ocurrido en algún otro punto del cielo, encontrar la conexión habría sido más fácil”.

El equipo del LAT comenzó a concentrar sus esfuerzos en identificar la misteriosa fuente. Así, el 17 de marzo, los investigadores decidieron obtener posibles candidatos observando los datos del satélite Swift de la NASA. Entonces se dieron cuenta de que Swift estaba ya observando el mismo punto.

“En ese punto, sabía que Swift estaba observando a V407 Cyg, pero aun no sabía por qué”, comentó Teddy Cheung, astrofísico del NRL de Washington, y principal autor del estudio. Examinando los datos de Swift, Cheung no vio fuentes adicionales de rayos X que pudiesen dar lugar a lo que estaba viendo el LAT de Fermi.

Tras media hora, miembros del equipo del LAT comentaron la posibilidad de que se tratase de una nova, esa fue la razón por la que se iniciaron las observaciones del Swift. “Cuando miramos más de cerca, encontramos que el LAT había detectado los primeros rayos gamma a la misma hora más o menos que el descubrimiento de la nova”, comentó.

V407 Cyg está a 9.000 años luz de distancia. El sistema contiene una enana blanca y una estrella roja gigante de unas quinientas veces el tamaño del sol.

“El gigante roja es tan enore que su atmosfera exterior se diluye en el espacio”, comentó Adam Hill de la Universidad de Grenoble. El fenómeno es similar al del viento solar producido por el sol, pero el flujo es mucho más fuerte. “Cada década, el gigante rojo elimina una masa de hidrógeno equivalente a la de la Tierra”, añadió.

La enana blanca intercepta y captura parte de este gas, que acumula en la superficie. El gas se acumula durante décadas o siglos para, finalmente, ser suficientemente caliente y denso y convertirse en helio. Esta producción de energía activa una reacción que hace explotar el gas acumulado.

La enana blanca, sin embargo, permanece intacta.

La explosión creó una cápsula caliente y densa en expansión llamada onda de choque, compuesta por partículas a muy alta velocidad, gas ionizado y campos magnéticos. Según un espectro anterior obtenido por el Observatorio Tolosan de Francia, la onda de choque se movió a 7 millones de millas por hora -un 1% de la velocidad de la luz.

Los campos magnéticos atraparon partículas en la cápusla y luego las expulsaron a energías enromes. Antes de que pudiesen escapar, las partículas habían alcanzado velocidades cercanas a la de la luz. Los científicos dicen que los rayos gamma probablemente son consecuencia de estas partículas aceleradas chocando con el viento del gigante rojo.

“Sabemos que los remanentes de una explosión supernova mucho más poderosa pueden atrapar y acelerar partículas de esta forma, pero nadie sospechaba que los campos magnéticos de las novas fuesen tan fuertes como para poder hacerlo también”, comentó Soebur Razzaque del NRL.

Kent Wood del NRL compara los estudios astronómicos de los remanentes de las supernovas observando imágnees estáticas en un álbum de fotos. “Una supernova tarda miles de años en evolucionar, pero con esta nova hemos visto esos cambios en unos pocos años”, comentó. “Hemos pasado de un álbum de fotos a una película time-lapse”.

Los remanentes de las supernovas duran 100.000 años y afectan a regiones situadas a miles de años luz.

Este artículo ha sido traducido de Space Daily y publicado bajo licencia CC by-sa
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