Detectan una explosión de una estrella 'vampiro' que se repite solo cada 15 años

Un sistema binario estelar situado a 5 000 años luz de distancia de la Tierra que explota en una espectacular nova cada 15 años, ha sido captado por los telescopios MAGIC. Gracias a estos potentes dispositivos ubicados en el Observatorio Roque de los Muchachos en La Palma (Islas Canarias), los astrónomos del Instituto Max Planck en Alemania pudieron estudiar las observaciones de este par de estrellas que se encuentran en la constelación del Portador de la Serpiente y está formado por una enana blanca y una gigante roja que están a punto de acabar convirtiéndose en una supernova.

Es la primera vez que captamos un evento así

La nova RS Ophiuchi emite una explosión masiva, enviando partículas volando hacia el exterior a una velocidad cercana a la de la luz una vez cada 15 años. La explosión ocurre cuando la enana blanca "roba" (de ahí el apodo de 'estrella vampiro') gas de su estrella compañera cercana. La última explosión proveniente del sistema estelar binario ocurrió el año pasado y el dramático evento fue capturado por dos telescopios terrestres situados en Canarias, siendo la primera vez que se captura este raro evento -en el que, cuando se acumula suficiente presión en la superficie de la enana blanca que está siendo fagocitada, explota- en observaciones de rayos gamma tan detalladas.

Los rayos gamma emanan de protones que se aceleran a energías muy altas en el frente de choque que sigue a la explosión; esto sugiere que las novas son también una fuente de radiación cósmica omnipresente en el universo, que consiste principalmente en protones ricos en energía, que fluyen por el espacio casi a la velocidad de la luz. Una combinación de mediciones tomadas por telescopios terrestres sugiere que los rayos gamma provienen de protones energéticos, núcleos de átomos de hidrógeno.

Explosión termonuclear masiva

Los telescopios MAGIC permitieron a los investigadores medir la radiación proveniente de la explosión en 250 gigaelectronvoltios, entre las energías más altas jamás medidas en una nova. En comparación, esta radiación es 100 000 millones de veces más poderosa que un rayo de luz visible.

"La espectacular erupción del RS Ophiuchi muestra que la rápida respuesta de los telescopios MAGIC realmente vale la pena: no les toma más de 30 segundos moverse a un nuevo objetivo", comenta David Green, científico del Instituto Max Planck de Física y Ciencias y uno de los autores del estudio publicado en la revista Nature Astronomy.

Este descubrimiento podría ayudar a dilucidar uno de los mayores misterios de nuestro universo: el rompecabezas de los rayos cósmicos. Descubiertos por primera vez en 1912 por el físico austriaco Victor Hess, los rayos cósmicos se han convertido en un recordatorio eterno de lo poco que sabemos de nuestro cosmos.

Sabemos que los rayos cósmicos llueven sobre la Tierra a la velocidad de la luz e interfieren con nuestra tecnología, como los satélites o las comunicaciones por radio. Pero, a pesar de poder verlos, medirlos y estudiarlos, los científicos no tienen muy claro de dónde provienen. Para comprender completamente la complicada interacción de eventos violentos con el medio interestelar en la Vía Láctea, serán necesarias más observaciones como las de RS Ophiuchi.

"Esto también hace que los estallidos de nova sean una fuente de rayos cósmicos", aclara David Green. "Sin embargo, tienden a desempeñar el papel de héroes locales, lo que significa que solo contribuyen a los rayos cósmicos en el vecindario cercano. Los grandes jugadores de los rayos cósmicos son los remanentes de supernova. Los frentes de choque creados por las explosiones estelares son mucho más violentos en comparación con las novas".

El el futuro, los investigadores tiene la intención de seguir usando los telescopios MAGIC y ver si son capaces de captar rayos gamma provenientes de eventos violentos mucho más cerca de nuestro planeta.

Por ello, la colaboración MAGIC continuará buscando objetos de este tipo en nuestra galaxia y más allá para obtener una mejor comprensión del origen de los misteriosos rayos cósmicos.

Referencia: David Green, Proton acceleration in thermonuclear nova explosions revealed by gamma rays, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01640-z. www.nature.com/articles/s41550-022-01640-z