Se ha hecho público el descubrimiento de la emisión de radiación pulsante más energética detectada hasta ahora, en una estrella de neutrones situada en el centro del remanente de la supernova del año 1054, conocida como el púlsar de la Nebulosa del Cangrejo.
El hallazgo es obra de unos científicos que trabajan en el observatorio MAGIC (por las siglas en inglés de Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov).
El citado púlsar es el cadáver que quedó cuando la estrella que creó la Nebulosa del Cangrejo explotó en forma de supernova. Tiene 1,5 veces la masa del Sol concentrada en un objeto de unos 10 kilómetros de diámetro, da 30 vueltas completas sobre sí mismo cada segundo, y está rodeado por una región con un campo magnético muy intenso, diez billones de veces más fuerte que el de nuestra estrella. Este campo es lo bastante fuerte como para dominar el movimiento de las cargas, forzándolas a girar al mismo ritmo que la superficie estelar. Esta región se llama magnetosfera. La rotación del campo magnético genera también campos eléctricos intensos que literalmente arrancan electrones de la superficie. A medida que estos electrones acelerados se mueven hacia fuera, producen chorros de radiación que percibimos cada vez que estos cruzan nuestra línea de visión, como ocurre con un faro.
En 2011, los observatorios MAGIC y VERITAS descubrieron fotones muy energéticos y del todo inesperados. Se llevaron a cabo observaciones minuciosas del púlsar del Cangrejo con el observatorio MAGIC para averiguar la naturaleza de este fenómeno, esperando medir la energía máxima de los fotones pulsantes.
Las nuevas observaciones, realizadas por el equipo internacional integrado, entre muchos otros, por Emma de Oña Wilhelmi (Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña, IEEC) en España, y Razmik Mirzoyan (Instituto Max Planck de Física en la ciudad alemana de Múnich), extienden esta cota hasta mucho más arriba, por encima de la energía del orden del teraelectronvoltio (TeV), es decir, varias veces más energética que la medición anterior, lo cual, en palabras de Roberta Zanin, del equipo de investigación, viola todos los modelos teóricos que se creía describían con fiabilidad la naturaleza y la conducta de las estrellas de neutrones.
La estrella de neutrones (esfera roja) con su fuerte campo magnético (líneas blancas) gira sobre sí misma dando cerca de 30 vueltas por segundo, inyectando electrones energéticos en la región del espacio a su alrededor. Las regiones sombreadas en verde y azul ilustran diferentes zonas de aceleración de partículas desde las cuales se podrían originar los fotones detectados. La zona verde reside cerca de la magnetosfera del púlsar, mientras que la zona azul podría hallarse a hasta 100.000 kilómetros de distancia de él. (Foto: Patricia Carcelén Marco)
En 2011, los observatorios MAGIC y VERITAS descubrieron fotones muy energéticos y del todo inesperados. Se llevaron a cabo observaciones minuciosas del púlsar del Cangrejo con el observatorio MAGIC para averiguar la naturaleza de este fenómeno, esperando medir la energía máxima de los fotones pulsantes.
Las nuevas observaciones, realizadas por el equipo internacional integrado, entre muchos otros, por Emma de Oña Wilhelmi (Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña, IEEC) en España, y Razmik Mirzoyan (Instituto Max Planck de Física en la ciudad alemana de Múnich), extienden esta cota hasta mucho más arriba, por encima de la energía del orden del teraelectronvoltio (TeV), es decir, varias veces más energética que la medición anterior, lo cual, en palabras de Roberta Zanin, del equipo de investigación, viola todos los modelos teóricos que se creía describían con fiabilidad la naturaleza y la conducta de las estrellas de neutrones.
La estrella de neutrones (esfera roja) con su fuerte campo magnético (líneas blancas) gira sobre sí misma dando cerca de 30 vueltas por segundo, inyectando electrones energéticos en la región del espacio a su alrededor. Las regiones sombreadas en verde y azul ilustran diferentes zonas de aceleración de partículas desde las cuales se podrían originar los fotones detectados. La zona verde reside cerca de la magnetosfera del púlsar, mientras que la zona azul podría hallarse a hasta 100.000 kilómetros de distancia de él. (Foto: Patricia Carcelén Marco)
Los fotones se emiten en dos chorros precisos que deberían ser creados lejos de la superficie de la estrella de neutrones: en el lejano extremo de la magnetosfera o fuera de ella, en el viento relativista de partículas alrededor del púlsar, para poder acelerar electrones a tales energías y escapar de la gran absorción en la atmósfera magnetizada. Pero de forma muy sorprendente, los chorros con potencias del orden del TeV llegan al mismo tiempo que los rayos-X y las ondas de radio, que muy probablemente son producidos dentro de la magnetosfera. Esta ajustada sincronización de los haces a diferentes energías implica que la brillante radiación observada en el espectro de múltiples longitudes de onda es producida conjuntamente en una región bastante pequeña. Alternativamente, se podría decir que los electrones responsables de la radiación del orden del TeV mantienen de alguna forma una "memoria" de los haces de baja energía.
Dónde y cómo se crea esta emisión del orden del TeV es, hoy por hoy, un misterio, difícil de reconciliar con las teorías establecidas. Mucho más intrigante aún es cómo y cuándo se alcanza este efecto en una región tan pequeña, ya que ello, en palabras de David Carreto Fidalgo, del equipo de investigación, desafía al actual conocimiento humano de la física.
El púlsar del Cangrejo está situado a una distancia de unos 6.500 años-luz. Es el más potente en nuestra galaxia y uno de los pocos detectados en todas las longitudes de onda, desde las de radio hasta los rayos gamma.
El MAGIC es un instrumento de rayos gamma instalado en tierra, situado en la isla de La Palma, en el archipiélago de Canarias, España. El sistema de dos telescopios Cherenkov de 17 metros de diámetro es actualmente uno de los tres mayores instrumentos de este tipo en el mundo.
Entre las más de 30 instituciones de diversos países que han participado en la investigación, figuran la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Barcelona, la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA por sus siglas en catalán), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Instituto de Ciencias Espaciales, todas estas entidades en Barcelona, Cataluña, España; así como la Universidad Complutense en Madrid, el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas en Madrid, y el Instituto de Astrofísica de Canarias en La Laguna, Tenerife, estas tres últimas instituciones en España.
Dónde y cómo se crea esta emisión del orden del TeV es, hoy por hoy, un misterio, difícil de reconciliar con las teorías establecidas. Mucho más intrigante aún es cómo y cuándo se alcanza este efecto en una región tan pequeña, ya que ello, en palabras de David Carreto Fidalgo, del equipo de investigación, desafía al actual conocimiento humano de la física.
El púlsar del Cangrejo está situado a una distancia de unos 6.500 años-luz. Es el más potente en nuestra galaxia y uno de los pocos detectados en todas las longitudes de onda, desde las de radio hasta los rayos gamma.
El MAGIC es un instrumento de rayos gamma instalado en tierra, situado en la isla de La Palma, en el archipiélago de Canarias, España. El sistema de dos telescopios Cherenkov de 17 metros de diámetro es actualmente uno de los tres mayores instrumentos de este tipo en el mundo.
Entre las más de 30 instituciones de diversos países que han participado en la investigación, figuran la Universidad Autónoma de Barcelona, la Universidad de Barcelona, la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA por sus siglas en catalán), el Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y el Instituto de Ciencias Espaciales, todas estas entidades en Barcelona, Cataluña, España; así como la Universidad Complutense en Madrid, el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas en Madrid, y el Instituto de Astrofísica de Canarias en La Laguna, Tenerife, estas tres últimas instituciones en España.
Fuente NCYT