21/May/06

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Descubren emisión variable de muy alta energía procedente de un microcuásar

El telescopio MAGIC (del inglés Major Imaging Gamma-ray Atmospheric Cherenkov) ha publicado en la revista científica Science el descubrimiento de la emisión variable de rayos gamma de muy alta energía producidos por un microcuasar, en el cual han estado implicados científicos de la UAB.

(www.uab.es) - Los microcuásares son sistemas binarios de estrellas que se componen de una estrella normal muy masiva y un objeto compacto (muy denso) que puede ser bien una estrella de neutrones o un agujero negro, el cual orbita alrededor de la estrella normal. Cuando ambas estrellas están suficientemente cerca entre sí se produce transferencia de materia de la estrella masiva hacia el objeto compacto, debido a la atracción gravitatoria. Parte de esta energía se libera en forma de haces de partículas que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, produciendo espectaculares emisiones de radiación.

El nombre microcuasar proviene de las similitudes entre este tipo de sistemas y los cuásares. Los cuásares también presentan haces de partículas, pero en su caso el objeto compacto es un agujero negro con una masa un millón de veces mayor a la del sol, que se encuentra en el centro de una galaxia. Así pues, los microcuásares son versiones a escala reducida de los cuásares. Los fenómenos que rigen la vida de los haces de partículas se desarrollan en escalas de tiempo de años en los cuásares, pero de días o meses en los microcuásares, lo que hace a éstos más adecuados para la observación humana. Los microcuásares son también sospechosos de contribuir a la producción de rayos cósmicos cuyo origen, casi cien años después de su descubrimiento, sigue siendo un misterio.

Uno de los 20 microcuásares conocidos, llamado LS I +61 303, ha sido observado usando el telescopio MAGIC. MAGIC se encuentra en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla Canaria de La Palma, y en su operación colaboran 130 científicos de España, Alemania, Italia, Suiza, Polonia, Finlandia, EEUU, Bulgaria y Armenia. Su finalidad es detectar los rayos gamma de alta energía (la radiación más energética que se conoce, y que se produce en los fenómenos más violentos del cosmos, como por ejemplo en explosiones de supernova o en los cuásares). El telescopio consta de un espejo de 17 m de diámetro, y es el mayor de su clase. MAGIC detecta los rayos gamma de muy alta energía a través de las cortas ráfagas de luz que producen al penetrar en la atmósfera. Mediante esta técnica, MAGIC detecta los rayos gamma pese a que a la Tierra llegan menos de uno por metro cuadrado y por semana. Un segundo telescopio MAGIC está en fase avanzada de construcción a una distancia de 85 metros del primero. Su operación conjunta aumentará aún más la capacidad de detectar rayos gamma.

Las observaciones realizadas por MAGIC entre octubre de 2005 y marzo de 2006 han revelado que el microcuásar LS I +61 303 emite rayos gamma de alta energía, que alcanzan la Tierra a razón de aproximadamente uno por metro cuadrado al mes. Los resultados obtenidos con MAGIC han revelado una propiedad interesante: la intensidad de la emisión de rayos gamma de LS I +61 303 varía con el tiempo. Las observaciones se realizaron durante varios ciclos orbitales del sistema binario, y se encontraron indicaciones de que el patrón de emisión se repite cada 26 días, precisamente el tiempo de duración de la órbita de la estrella de neutrones alrededor de la estrella masiva. Esto es una clara indicación de que los rayos gamma se producen por la interacción de los dos objetos que componen el sistema binario. El resultado también hace pensar que podríamos estar ante una propiedad inherente a este tipo de sistemas. Futuras observaciones de LS I +61 303 con MAGIC, junto con la interpretación teórica de los resultados presentes, ayudarán a esclarecer los mecanismos de producción de rayos gamma en microcuásares y en objetos astrofísicos con haces de partículas relativistas en general.

El telescopio MAGIC se encuentra en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma, y en su operación contribuyen de forma decisiva diversos grupos de investigación españoles de las siguientes instituciones: