Misteriosa ráfaga de púlsar libera los fotones más energéticos jamás vistos

Astronomía

Los púlsares son conocidos por su regularidad y estabilidad. Estas estrellas de neutrones de rápida rotación emiten ondas de radio con pulsos tan consistentes que los astrónomos pueden utilizarlas como una especie de reloj cósmico.

Pero recientemente un púlsar emitió rayos gamma con una energía tremenda. Los rayos gamma fueron los fotones más energéticos jamás observados, con energías de más de 20 teraelectronvoltios, y los astrónomos están luchando por comprender cómo es posible. Los resultados fueron publicados en Nature Astronomy, que describe el estallido de rayos gamma que emana del púlsar Vela.

Los rayos gamma Vela fueron detectados por el Sistema Estereoscópico de Alta Energía (HESS). Ya se han visto rayos gamma de alta energía en púlsares, por lo que esa parte no es sorprendente. Las estrellas de neutrones tienen campos magnéticos tremendamente fuertes y, cuando las partículas cargadas quedan atrapadas en esos campos, pueden acelerarse a una gran fracción de la velocidad de la luz, lo que hace que emitan luz.

Escenarios en los que partículas aceleradas podrían crear rayos gamma de alta energía. La colaboración HESS.

Los campos magnéticos son más fuertes en los polos magnéticos de la estrella de neutrones, por lo que a menudo emiten potentes rayos de radioluz. Cuando estos rayos, o conos de luz, pasan en nuestra dirección debido a la rotación de la estrella de neutrones, vemos los pulsos regulares de luz que llamamos púlsares.

Pero en este caso los rayos gamma son más intensos de lo que deberían producir los campos magnéticos de las estrellas de neutrones. El campo magnético de Vela es intenso, pero eso por sí solo no puede explicar por qué estos estallidos de rayos gamma son tan poderosos.

Sin embargo, el equipo ha observado que el cono de luz energética del púlsar Vela es inusualmente ancho. Esto podría ser una pista de cómo genera partículas de alta energía.

Una idea es que las partículas cargadas se aceleran inicialmente en un círculo mucho más amplio y, a medida que el campo magnético las atrae hacia el cono de luz, ya están energizadas. Otra es que una combinación de fuertes campos magnéticos y un flujo masivo de viento estelar hiperacelera las partículas.

Se necesitará más investigación para precisar la respuesta. Pero este descubrimiento muestra que la interacción de campos magnéticos intensos y partículas cargadas puede ocurrir de maneras inesperadas, y los límites superiores de energía no están limitados por nuestros modelos tradicionales. Esto tiene implicaciones para otros campos magnéticos potentes, como los que se encuentran en las proximidades de los agujeros negros.

Fuente: Science Alert.

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