La luz más energética jamás observada desafía la física estándar

   MADRID, 13 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Científicos han descubierto la mayor radiación de emisión pulsada energética jamás detectada, desde una estrella de neutrones en el centro de la supernova 1054 AD, conocida como el púlsar del Cangrejo.

   El hallazgo, en el que han participado científicos españoles, ha sido posible gracias al Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov (MAGIC), ubicado en la Isla de La Palma. Se publica en Astronomy and Astrophysics.

   El púlsar del Cangrejo es el cadáver que queda de cuando la estrella que creó la Nebulosa del Cangrejo explotó como una supernova. Tiene una masa de 1,5 veces la del Sol concentrada en un objeto de 10 kilómetros de diámetro, que gira 30 veces por segundo, y está rodeada por una región de campo magnético intenso diez mil millones de veces más fuerte que la del Sol.

   Este campo es lo suficientemente fuerte como para dominar el movimiento de las cargas y las obliga a girar a la misma velocidad que la superficie estelar. Esta región es llamada la magnetosfera. La rotación del campo magnético también genera intensos campos eléctricos que, literalmente, desgarran los electrones de la superficie. A medida que estos electrones acelerados fluyen hacia el exterior, producen haces de radiación que recibimos cada vez que el haz atraviesa nuestra línea de visión, como un faro.

   En 2011, los observatorios MAGIC y VERITAS descubrieron inesperados fotones muy energéticos. Emma de Oña Wilhelmi, del Instituto de Ciencias del Espacio, en Barcelona, e investigadora principal de este programa de observación, dice: "Se realizó una profunda observación del púlsar del Cangrejo con MAGIC para entender este fenómeno, esperando medir la energía máxima de la fotones pulsantes".

   Roberta Zanin, de la Universidad de Barcelona, continúa: "Las nuevas observaciones amplían la observación por encima de las energías de electronvoltio (TeV), es decir, varias veces más energía que la medición anterior, violando todos los modelos teóricos que se consideraban en el trabajo sobre estrellas de neutrones".

   Los fotones llegan en dos haces precisos que deben ser creados lejos de la superficie de la estrella de neutrones: en el extremo de la magnetosfera o fuera de ella, en el viento ultra-relativista de partículas alrededor del púlsar, para poder acelerar los electrones a estas energías y para escapar de la gran absorción en la atmósfera magnetizada.

   Pero de forma muy sorprendente, los haces TeV llegan al mismo tiempo que las ondas de radio y de rayos X, los cuales muy probablemente se producen dentro de la magnetosfera. Esta estrecha sincronización de los haces a diferentes energías implica que la radiación luminosa observada en el espectro de múltiples longitudes de onda se produce por completo en una regióm bastante pequeña. Alternativamente, se puede decir que los electrones responsables de la radiación TeV mantienen de alguna manera la memoria de los haces de baja energía.

   Daniel Galindo Fernández, del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona, dice: "Dónde y cómo se crea esta emisión TeV es aún desconocido y difícil de reconciliar con las teorías estándar". David Carreto Fidalgo, de la Universidad Complutense de Madrid añade: "Pero cómo y dónde se consigue este efecto en una región tan pequeña desafía nuestro conocimiento de la física".

   MAGIC es un instrumento de rayos gamma con base en tierra situado en la isla canaria de La Palma. El sistema de dos telescopios Cherenkov de 17 metros de diámetro está diseñado para detectar rayos gamma de decenas de miles de millones a decenas de billones más energéticos que la luz visible. MAGIC ha sido construido con el esfuerzo conjunto de una colaboración en gran parte de Europa, que incluye cerca de 160 investigadores de Alemania, España, Italia, Suiza, Polonia, Finlandia, Bulgaria, Croacia, India y Japón.