Aunque el cielo pueda parecer tranquilo, el espacio está lleno de explosiones cósmicas y sistemas estelares que emiten energía mucho más poderosa que cualquier cosa que podamos crear actualmente aquí en la Tierra.
Una colaboración internacional de científicos en el observatorio de rayos gamma de gran altitud Cherenkov (HAWC) , incluido Segev BenZvi, profesor asistente de física en la Universidad de Rochester, y su estudiante de doctorado Chang Rho, ha detectado por primera vez extremadamente rayos gamma de alta energía de uno de estos poderosos sistemas estelares, un microquásar conocido como SS 433.
BenZvi y Rho han estado involucrados con el Observatorio HAWC desde su inicio en 2015. El objetivo del observatorio es estudiar las explosiones que generan rayos gamma de alta energía y rayos cósmicos.
Su descubrimiento reciente, publicado en Nature , marca la radiación más energética jamás detectada por un microquasar en nuestra galaxia y ayudará a los científicos a comprender mejor algunos de los procesos astro físicos que ocurren en el espacio profundo, dice BenZvi.
«Hay solo un puñado de fuentes que conocemos en la galaxia que pueden producir partículas que tienen una energía tan alta».
El estudio de este sistema también puede ofrecer una visión de los extremos de nuestro universo, arrojando luz sobre los sistemas estelares en otras galaxias distantes, al tiempo que complementa los datos recopilados en laboratorios de la Tierra como el Laboratorio de Láser de Rochester.
‘Uno de los sistemas estelares más raros’
Cuando se descubrió el sistema estelar SS 433 en 1979, los científicos «se dieron cuenta muy rápidamente de que es uno de los sistemas estelares más raros de la Vía Láctea», dice BenZvi.
Ubicado a 18,000 años luz de la Tierra, el sistema está compuesto por una estrella masiva, aproximadamente 30 veces la masa del sol, que está en órbita cercana con un «objeto compacto», que los científicos creen que es una estrella de neutrones o un agujero negro.
El objeto compacto aspira material, principalmente gas, de su estrella compañera y lo convierte en dos potentes chorros de plasma que arrojan en direcciones opuestas desde el centro del sistema. Este tipo de sistema binario, caracterizado por los chorros de plasma, se conoce como microquasar.
Alrededor del microquasar hay una nebulosa, una nube de gas interestelar, que tiene la forma de un balón de fútbol. Los investigadores descubrieron que cuando los chorros de plasma chocan contra la nebulosa, las partículas se aceleran y generan rayos gamma de alta energía.
Los rayos gamma caen en cascada hacia la Tierra, donde son detectados por tanques llenos de agua en las instalaciones de HAWC en México.
Los rayos gamma registrados recientemente en el Observatorio HAWC distinguen a SS 433 como uno de los «aceleradores más potentes de la Vía Láctea», dice Rho. «Los electrones en los chorros alcanzan energías miles de veces más altas que cualquier cosa que pueda crearse artificialmente con aceleradores ligados a la Tierra».
Hasta ahora, sin embargo, los investigadores no han podido observar la radiación de muy alta energía del sistema. Parte de lo que hizo que el análisis fuera desafiante es que SS 433 está justo al lado de un pulsar que también emite rayos gamma. «Es un análisis complicado porque tiene que restar toda la contaminación de este objeto», dice Rho, quien trabajó en el análisis de datos y desarrolló un método para separar las emisiones de rayos gamma del SS 433 de sus vecinos cercanos.
Mejora de los datos de los laboratorios de la Tierra
SS 433 es interesante para los científicos no solo por su capacidad para acelerar poderosamente las partículas, sino también por la ubicación del sistema: su proximidad relativa a la Tierra significa que los investigadores pueden estudiar el sistema estelar y aplicar los hallazgos a otros microquásares y sus homólogos aún más poderosos. —Quásares— en otras galaxias lejanas.
«Al estudiar estos sistemas estelares que están muy cerca, podemos tratar de entender qué está sucediendo con objetos más distantes que son mucho más difíciles de observar», dice Rho.
Estos datos pueden, a su vez, complementar los datos recopilados en los laboratorios de la Tierra. Los investigadores, como los de LLE, construyen aceleradores de partículas artificiales a pequeña escala para estudiar los rayos gamma, los plasmas, la física de alta densidad de energía y la energía de fusión.
«Los chorros del SS 433 son realmente plasma de alta energía, no muy diferentes de los plasmas que estudiamos en el LLE», dice BenZvi. Comprender cómo funcionan los plasmas y la aceleración de partículas naturales en un entorno astrofísico, así como en el laboratorio, puede ayudar a determinar “cómo los plasmas de alta energía mantienen su estabilidad a lo largo del tiempo”.
Cualquiera que sea el propósito final, el descubrimiento es una pieza adicional al rompecabezas de un sistema estelar que ha fascinado a los científicos durante décadas: «SS 433 es un sistema estelar inusual y cada año surge algo nuevo», dice BenZvi. “Esta nueva observación de rayos gamma de alta energía se basa en casi 40 años de mediciones. «Cada medida nos da una pieza diferente del rompecabezas, y esperamos usar nuestro conocimiento para aprender sobre la familia del quásar en su conjunto».
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http://www.rochester.edu/newscenter/ss-433-microquasars-high-energy-radiation-from-weird-star-system-347982/?fbclid=IwAR0TfgwYlRdP5fI-SDy9fm9MeQ44HCO8_HJrTzYYTRPPP7575
Y con ello.
Keeper of The Diamond Light Codes
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