Científicos observan por primera vez cómo una nova acelera partículas cósmicas hasta alcanzar energías extremas

Se trata de RS Ophiuchi, ubicada en la constelación de Ofiuco, en cuya superficie se produce una explosión cada 15 o 20 años

Pedro Guzmán

11/03/2022 11:01am

Con la ayuda de telescopios especiales, un equipo de científicos observó por primera vez el curso de un proceso de aceleración en una nova, que comprende potentes erupciones en la superficie de una enana blanca, según comunicó este jueves el centro de investigación Sincrotrón Alemán de Electrones, que participó en el estudio.

Las observaciones, realizadas con el observatorio de rayos gamma H.E.S.S (Namibia), revelaron que una nova crea una onda de choque que rasga el medio circundante, arrastrando partículas con ella y acelerándolas hasta alcanzar energías extremas. Sorprendentemente, la nova RS Ophiuchi parece hacer que las partículas aceleren a velocidades que alcanzan el límite teórico, correspondiente a las condiciones ideales, indicaron los especialistas en su trabajo, publicado en la revista Science.

Las enanas blancas son estrellas antiguas quemadas que han colapsado sobre sí mismas y se convierten en objetos extremadamente compactos. Las novas se producen, por ejemplo, cuando una enana blanca se encuentra en un sistema binario con una estrella grande, y la enana blanca recoge material de su compañera más masiva debido a su gravedad. Una vez que el material recogido supera un nivel crítico, se produce una explosión termonuclear en la superficie de la enana blanca.

Impresión artística del sistema estelar binario RS Ophiuchi.DESY/H.E.S.S., Science Communication Lab

RS Ophiuchi, ubicada a 5.000 años luz de distancia en la constelación de Ofiuco, es una de estas novas recurrentes y en su superficie se produce una explosión cada 15 o 20 años. «Las estrellas que forman el sistema están aproximadamente a la misma distancia entre sí que la Tierra y el Sol», explicó Alison Mitchell, científica de la Universidad de Erlangen-Núremberg y principal investigadora del programa H.E.S.S Nova. «Cuando la nova explotó en agosto del 2021, los telescopios del H.E.S.S. nos permitieron observar por primera vez una explosión galáctica en rayos gamma de muy alta energía», agregó.

El equipo descubrió que las partículas fueron aceleradas a energías varios cientos de veces superiores a las observadas anteriormente en las novas. Además, la energía liberada como resultado de la explosión se transformó de forma extremadamente eficiente en protones acelerados y núcleos pesados, de forma que la aceleración de las partículas alcanzó las velocidades máximas calculadas en los modelos teóricos.

Durante la erupción de RS Ophiuchi, los científicos pudieron seguir el desarrollo de la nova en tiempo real, lo que les permitió observar y estudiar la aceleración de las partículas cósmicas como si estuvieran viendo una película. Además, lograron medir los rayos gamma de alta energía hasta un mes después de la explosión. «Es la primera vez que podemos realizar observaciones como esta, y nos permitirá obtener en el futuro conocimientos aún más precisos sobre el funcionamiento de las explosiones cósmicas», declaró Dmitry Khangulyan, astrofísico teórico de la Universidad Rikkyo (Japón). «Podemos, por ejemplo, descubrir que las novas contribuyen al siempre presente mar de rayos cósmicos y, por tanto, tienen un efecto considerable en la dinámica de su entorno inmediato», concluyó.