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| Impresión artística del estallido de RS Ophiuchi Nova. Las rápidas ondas de choque forman una forma de reloj de arena al expandirse, en la que se producen rayos gamma. Esta emisión de rayos gamma es detectada por los telescopios H.E.S.S. (mostrados en primer plano). Imagen: DESY/H.E.S.S., Laboratorio de Comunicación Científica |
Por primera vez, los científicos han observado el curso de un proceso de aceleración en un proceso estelar llamado nova. Observaron potentes erupciones en la superficie de una enana blanca. Gracias a las observaciones realizadas con el observatorio de rayos gamma H.E.S.S. en Namibia, observaron como nunca un acelerador de partículas cósmicas después de agotar su combustible nuclear, una enana blanca es en lo que se convierten estrellas como el Sol. Un evento de nova ocurre cuando una enana blanca dentro de un sistema binario recoge material de su compañera más masiva debido a su gravedad. Algunos eventos ocurren repetidamente.
RS Ophiuchi es una de estas novas recurrentes; hay una explosión en su superficie cada 15 o 20 años. Utilizando el sistema H.E.S.S., los científicos observaron rayos gamma de muy alta energía procedentes de la nova recurrente RS Ophiuchi en agosto de 2021. La aceleración de las partículas se observó a energías varios cientos de veces superiores a las observadas anteriormente en las novas.
La aceleración de partículas alcanzó las velocidades máximas calculadas en los modelos teóricos: libera eficazmente energía en protones acelerados y núcleos pesados.
Ruslan Konno, uno de los autores principales del estudio y candidato al doctorado en el D.E.S.Y. de Zeuthen, declaró: "La observación de que el límite teórico de la aceleración de partículas puede alcanzarse en auténticas ondas de choque cósmicas tiene enormes implicaciones para la astrofísica. Sugiere que el proceso de aceleración podría ser igual de eficiente en sus parientes mucho más extremos, las supernovas".
Los científicos también siguieron el desarrollo de la nova, por primera vez, durante la erupción de RS Ophiuchi. Era como si estuvieran viendo una película. A continuación, midieron los rayos gamma de alta energía hasta un mes después de la explosión.
Para estas mediciones, utilizaron telescopios específicos. Se utilizaron cinco telescopios Cherenkov en la instalación H.E.S.S. para investigar los rayos gamma desde el espacio.
Dmitry Khangulyan, astrofísico teórico de la Universidad Rikkyo de Tokio (Japón), declaró: "Es la primera vez que podemos realizar observaciones como ésta, y nos permitirá obtener en el futuro conocimientos aún más precisos sobre el funcionamiento de las explosiones cósmicas. 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".
El director del H.E.S.S., Stefan Wagner, profesor del observatorio regional de Heidelberg, explica: "En los próximos años, la investigación con los telescopios del C.T.A. mostrará si este tipo de nova es especial. Ahora tenemos una idea más clara de lo que hay que buscar. Esto da lugar a varias posibilidades nuevas para comprender mejor y poder explicar mejor los acontecimientos relacionados con las novas".
"Esta medición es un nuevo éxito en la astronomía de rayos gamma y una señal alentadora de que podremos estudiar muchas más explosiones cósmicas con los telescopios H.E.S.S. y de rayos gamma del futuro".
Fuentes, créditos y referencias:
H.E.S.S. Collaboration. Time-resolved hadronic particle acceleration in the recurrent nova RS Ophiuchi. DOI: 10.1126/science.abn0567
Fuente: Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY. Centro de investigación de la Asociación Helmholtz