Telescopio Fermi de la NASA revela nueva fuente de rayos Gamma

Estas imágenes muestran los datos de Fermi  centrados en cada uno de las cuatro novas de rayos gamma observada por los colores del LAT. indican el número de detectado rayos gamma con energías mayores que 100 millones de electrovoltios (azul indica menor, amarillo más alto).

Crédito de la imagen: NASA/DOE/Fermi LAT colaboración

 

Observaciones por telescopio Fermi de rayos Gamma de la NASA de varias erupciones estelares, llamadas Novas, establecen firmemente que estos estallidos relativamente común casi siempre producen rayos gamma, la forma más enérgica de la luz.

"Hay un refrán que uno es una casualidad, dos son una coincidencia y tres es una clase, y ahora estamos a cuatro las Novas y contando con Fermi," dijo Teddy Cheung, un astrofísico en el laboratorio de investigación Naval en Washington y el autor principal de un artículo reportando los hallazgos en la edición del 1 de agosto de la revista Science.

Una nova es una iluminación repentina, de breve duración de una estrella de otra manera discreta causada por una explosión termonuclear en la superficie de una enana blanca, una estrella compacta no mucho mayor que la Tierra. Cada explosión nova libera hasta 100.000 veces la salida anual de energía de nuestro Sol. Antes de Fermi, nadie sospechaba estos estallidos fueran capaces de producir energía rayos gamma, emisiones con niveles de energía millones de veces mayor que la luz visible y generalmente asociado con explosiones cósmicas mucho más poderosas.

Telescopio de área grande (LAT) de Fermi anotó su primera detección de nova, apodado V407 Cygni, en marzo de 2010. El estallido provino de un raro tipo de sistema en el que una enana blanca interactúa con una gigante roja, una estrella más de cien veces el tamaño de nuestro Sol. Otros miembros de la misma clase inusual del sistema estelar se han observado "va nova" cada pocas décadas.

 

La estrella enana blanca V407 Cygni, demostrado aquí en concepto de artista, fue nova en 2010. Los científicos creen que el arrebato principalmente emite rayos gamma (magenta) como la onda expansiva arados a través del entorno rico en gas cerca de la estrella del sistema gigante roja.

Crédito de la imagen: NASA Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

 

En 2012 y 2013, el LAT había detectado tres supuestas novas clásica que ocurren en los binarios más común donde una enana blanca y una estrella similar al Sol orbitan mutuamente cada pocas horas.

"Inicialmente pensamos Cygni V407 como un caso especial porque la atmósfera del gigante de la red es esencialmente escapa al espacio, produciendo un ambiente gaseoso que interactúa con la onda expansiva de la explosión," dijo el co-autor Steven Shore, profesor de Astrofísica en la Universidad de Pisa en Italia. "Pero esto no puede explicar las detecciones Fermi más recientes porque ninguno de esos sistemas poseen gigantes rojas".

Fermi detecta las clásicas Novas V339 Delphini en agosto de 2013 y V1324 Scorpii en junio de 2012, tras su descubrimiento en luz visible. Además, el 22 de junio de 2012, el LAT descubrieron una fuente de rayos gamma transitoria unos 20 grados del Sol. Más de un mes más tarde, cuando el Sol se había movido más lejos, los astrónomos en luz visible descubrieron una nova descoloramiento de Monocerotis V959 en la misma posición.

Los astrónomos estiman que entre 20 y 50 novas ocurren cada año en nuestra galaxia. La mayoría van sin ser detectadas, su luz visible oscurecido por polvo interviniente y sus rayos gamma atenuados por la distancia. De las Novas de rayos gamma encontradas hasta el momento se encuentran entre 9.000 y 15.000 años-luz, relativamente cerca, dado el tamaño de nuestra galaxia.

 

Las Novas ocurren debido a una corriente de gas que fluye de la estrella compañera se apila en una capa en la superficie de la enana blanca. Con el tiempo--decenas de miles de años, en el caso de las Novas clásicas y varias décadas para un sistema como V407 Cygni--esta capa profunda alcanza un punto de inflamación. Su hidrógeno comienza a sufrir la fusión nuclear, desencadenando una reacción fuera de control que explota el gas acumulado. La enana blanca se mantiene intacta.

Una explicación para la emisión de rayos gamma es que la explosión crea múltiples ondas de choque que se expanden hacia el espacio a velocidades ligeramente diferentes. Los choques más rápidos podrían interactuar con los más lentos, acelerar partículas hasta casi la velocidad de la luz. En última instancia, estas partículas podrían producir rayos gamma.

"Este proceso de choque choca también debe haber sido en el trabajo en V407 Cygni, pero no hay ninguna evidencia clara," dijo coautor Pierre Jean, profesor de Astrofísica en la Universidad de Toulouse en Francia. Esto es probable porque los rayos gamma emitidos a través de este proceso fueron abrumados por los que se producen como la onda de choque interactuó con la gigante roja y sus alrededores, concluyen los científicos.

 

Las Novas se originan típicamente en sistemas binarios que contiene el Sol y las estrellas, como se muestra en la representación de este artista. Una nova en un sistema así es probable que produce rayos gamma (magenta) mediante colisiones entre múltiples ondas de choque en el shell de rápida expansión de los desechos.

Crédito de la imagen: NASA Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

 

Telescopio espacial de la NASA Fermi de rayos Gamma es una astrofísica y la física de partículas Asociación gestionado por Goddard Space Flight Center de la agencia en Greenbelt, Maryland. Fue desarrollado en colaboración con el Departamento de energía de Estados Unidos, con aportes de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y los Estados Unidos

 

J.D. Harrington
Headquarters, Washington
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov
Lynn Chandler
Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
301-286-2806
lynn.chandler-1@nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador