Científicos que utilizan el observatorio H.E.S.S. en Namibia han logrado detectar rayos gamma de la mayor energía jamás registrados provenientes de una estrella muerta conocida como púlsar. Los impresionantes rayos gamma alcanzaron una energía de 20 tera-electronvoltios, equivalente a aproximadamente diez billones de veces la energía de la luz visible. Este sorprendente hallazgo ha dejado perplejos a los expertos y plantea preguntas fundamentales sobre la teoría detrás de la producción de estos rayos gamma pulsantes.

Los púlsares son los remanentes de estrellas que explotaron espectacularmente en supernovas. Estas explosiones dejan atrás una diminuta estrella muerta con un diámetro de tan solo unos 20 kilómetros, que gira a una velocidad extremadamente alta y posee un campo magnético inmenso. “Estas estrellas muertas están compuestas casi en su totalidad por neutrones y son increíblemente densas: una cucharadita de su material tiene una masa de más de cinco mil millones de toneladas, o aproximadamente 900 veces la masa de la Gran Pirámide de Giza”, explica Emma de Oña Wilhelmi, científica de H.E.S.S. y coautora del estudio.

Los púlsares emiten haces de radiación electromagnética en rotación, algo similar a faros cósmicos. Cuando el haz atraviesa nuestro sistema solar, percibimos destellos de radiación a intervalos regulares. Estos destellos, también llamados pulsos de radiación, pueden ser rastreados en diferentes bandas de energía del espectro electromagnético. Los científicos creen que la fuente de esta radiación son electrones rápidos producidos y acelerados en la magnetosfera del púlsar mientras se desplazan hacia su periferia.

El púlsar Vela, situado en el cielo del sur en la constelación Vela (vela de la nave), es el púlsar más brillante en la banda de radio del espectro electromagnético y la fuente persistente más brillante de rayos gamma cósmicos en el rango de giga-electronvoltios (GeV). Gira alrededor de once veces por segundo. Sin embargo, por encima de unos pocos GeV, su radiación termina abruptamente, presumiblemente porque los electrones alcanzan el final de la magnetosfera del púlsar y escapan de ella.

Pero aquí no termina la historia. Utilizando observaciones profundas con H.E.S.S., se ha descubierto un nuevo componente de radiación a energías aún más altas, con valores de hasta decenas de tera-electronvoltios (TeV). “Esto es aproximadamente 200 veces más energético que cualquier radiación jamás detectada antes de este objeto”, señala Christo Venter, coautor del estudio y científico de la Universidad del Noroeste de Sudáfrica. Esta componente de muy alta energía aparece en los mismos intervalos de fase que la observada en el rango de GeV. Sin embargo, para alcanzar estas energías, los electrones pueden tener que viajar aún más lejos que la magnetosfera, pero el patrón de emisión rotacional debe permanecer intacto.

“Este resultado desafía nuestro conocimiento previo sobre los púlsares y requiere una reconsideración de cómo funcionan estos aceleradores naturales”, afirma Arache Djannati-Atai, líder de la investigación y científico del laboratorio de Astropartículas y Cosmología (APC) en Francia. “El esquema tradicional según el cual las partículas son aceleradas a lo largo de las líneas del campo magnético dentro o ligeramente fuera de la magnetosfera no puede explicar suficientemente nuestras observaciones. Tal vez estemos presenciando la aceleración de partículas a través del proceso de reconexión magnética más allá del cilindro de luz, que aún de alguna manera conserva el patrón rotacional. Pero incluso este escenario enfrenta dificultades para explicar cómo se produce una radiación tan extrema”.

Independientemente de la explicación, el púlsar Vela ahora ostenta oficialmente el récord como el púlsar con los rayos gamma de mayor energía jamás descubiertos. “Este descubrimiento abre una nueva ventana de observación para la detección de otros púlsares en el rango de los decenas de teraelectronvoltios con telescopios gamma más sensibles, actuales y futuros, allanando el camino para una mejor comprensión de los procesos de aceleración extrema en objetos astrofísicos altamente magnetizados”, concluye Djannati-Atai.

Fuente: elimparcial.es