El telescopio espacial Fermi ve sorprendentes llamaradas en la Nebulosa del Cangrejo

Nebulosa del CangrejoLa Nebulosa del Cangrejo, nuestra vecina más conocida y estable del cielo de invierno, ha impresionado a los científicos con su propensión a loa fuegos artificiales – llamaradas de rayos gamma emitidas por las partículas más energéticas jamás observadas en un objeto astronómico específico. El descubrimiento, del cual se informa hoy por parte de científicos que trabajan con dos telescopios orbitales, está llevando a los investigadores a volver a pensarse sus ideas sobre cómo se aceleran las partículas cósmicas.

“Nos quedamos atónitos”, dice Roger Blandford, que dirige el Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología, situado conjuntamente en el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC del Departamento de Energía y la Universidad de Stanford. “Es un objeto emblemático”, comenta. La Nebulosa del Cangrejo, también conocida como M1, fue el primer objeto astronómico catalogado en 1771 por Charles Messier. “Es algo importante históricamente”, continúa Blandford, “y estamos haciendo un sorprendente descubrimiento sobre ella”.

Blandford era parte de un equipo de KIPAC liderado por los científicos Rolf Buehler y Stefan Funk que usaron observaciones del Telescopio de Gran Área (LAT), uno de los dos instrumentos primarios a bordo del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA, para confirmar una llamarada y descubrir otra. Su informe se publicó hoy en Science Express junto con un informe del telescopio orbital italiano Astro-rivelatore Gamma a Immagini LEggero, o AGILE, el cual también detectó llamaradas de rayos gamma en la Nebulosa del Cangrejo.

La Nebulosa del Cangrejo, y la estrella de neutrones de giro rápido que la alimenta, son los remanentes de una explosión de supernova documentada por astrónomos chinos y de oriente medio en 1054. Tras despojarse de gran parte de sus gases externos y polvo, la estrella moribunda colapsó en una bola súper-densa de neutrones de giro rápido. El púlsar de la Nebulosa del Cangrejo emite un pulso de radiación cada 33 milisegundos, como un reloj.

Aunque apenas tiene 16 kilómetros de diámetro, la cantidad de energía que libera el púlsar es enorme, iluminando la Nebulosa del Cangrejo hasta que se hace 75 000 veces más brillante que el Sol. La mayor parte de esta energía está contenida en un viento de partículas de electrones energéticos y positrones que viaja casi a la velocidad de la luz. Estos electrones y positrones interactúan con los campos magnéticos y fotones de baja energía para producir los famosos zarcillos brillantes de gas y polvo que Messier confundió con un cometa hace unos 200 años.

Las partículas son incluso lo bastante potentes para producir los rayos gamma que normalmente observa LAT durante su estudio normal del cielo. Pero esas partículas no causaron las drásticas llamaradas.

Cada una de las dos llamaradas que observó LAR duró unos días antes de que la emisión de rayos gamma de la Nebulosa del Cangrejo volviera a niveles más normales. De acuerdo con Funk, la breve duración de las llamaradas apunta a una radiación de sincrotrón, o radiación emitida por electrones que aceleran en el campo magnético de la nebulosa, como la causa. Y no son sólo electrones acelerados: las llamaradas estaban provocadas por electrones súper-cargados de hasta 1015 electrón-volts, aproximadamente 1000 veces más energético que los protones acelerados en el Gran Colisionador de Hadrones de Europa, el acelerador de partículas más potente creado por el hombre, y más de 15 órdenes de magnitud por encima de los fotones de la luz visible.

“La fuerza de las llamaradas de rayos-gamma nos muestran que fueron emitidas por las partículas de mayor energía que podemos asociar a un objeto astrofísico discreto”, señala Funk.

No sólo los electrones son sorprendentemente energéticos, añade Buehler, sino que, “el hecho de que la intensidad varíe tan rápidamente indica que la aceleración tiene que suceder de forma extremadamente rápida”. Esto desafía a las teorías actuales sobre la forma en que se aceleran las partículas cósmicas. Estas teorías no pueden tenerse en cuenta fácilmente para las extremas energías de los electrones o la velocidad a la que se ven acelerados.

El descubrimiento de las llamaradas de rayos gamma en la Nebulosa del Cangrejo genera una cuestión obvia: ¿cómo puede hacer eso la nebulosa? La pregunta es obvia, pero no la respuesta. Los científicos de KIPAC están de acuerdo en que se necesita un vistazo más de cerca en resoluciones mayores y en una variedad de longitudes de onda antes de que podamos hacer cualquier afirmación definitiva. La próxima vez que haya llamaradas en la Nebulosa del Cangrejo, el equipo de LAT de Fermi no será el único equipo recopilando datos. Necesitarán toda la ayuda que puedan obtener para poder descifrar los misterios de la Nebulosa del Cangrejo.

“Creíamos conocer todos los ingrediantes esenciales de la Nebulosa del Cangrejo”, señala Funk, “pero esto ya no es así. Aún nos sigue sorprendiendo”.


Fecha Original: 7 de enero de 2010
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Comments (4)

  1. [...] This post was mentioned on Twitter by Karla Segura Ch. and others. Karla Segura Ch. said: El telescopio espacial Fermi ve sorprendentes llamaradas en la Nebulosa del Cangrejo: http://bit.ly/gbEM6H (RT @CienciaKanija) [...]

  2. Es un Gran acelerador natural!

    Ahora se buscara que mecanismos aceleran asi a los Electrones.

    comprendiendo a estos campos magneticos, nos ayudara a hacer en el futuro mejores aceleradores de particulas.

    Gracias por la Nota, y sabes que es mi nebulosa favorita! :D

  3. [...] This post was mentioned on Twitter by Santiago Frías. Santiago Frías said: RT @Tucumanga: El telescopio espacial Fermi ve sorprendentes llamaradas en la Nebulosa del Cangrejo http://bit.ly/fSwuCE [...]

  4. [...] #317 Re: Cosas de la ASTRONOMIA Emisiones de rayos gamma desafian la actual teoria de particulas: http://www.cienciakanija.com/2011/01…-del-cangrejo/ [...]

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