Un púlsar ha emitido misteriosos rayos gamma, los más energéticos jamás vistos
Desde hace más de 20 años los telescopios del observatorio H.E.S.S. escanean el cielo para estudiar los rayos gamma emitidos por diversas fuentes, esta vez pudieron observar los más energéticos jamás emitidos por un púlsar.
En astrofísica, se utiliza el efecto Cerenkov para realizar estudios sobre rayos gamma entre 100 GeV y 100 TeV. Este efecto que consiste en la emisión de radiación electromagnética por un material cuyas moléculas están polarizadas por una partícula cargada en movimiento que lo atraviesa.
Por este motivo se construyó el observatorio H.E.S.S. (High Energy Stereoscope System), un sistema formado por 4 telescopios capaces de observar la luz Cerenkov producida por la interacción entre los fotones gamma de la fuente emisora y la atmósfera terrestre. Gracias a la combinación de los 4 telescopios es posible rastrear la energía y la dirección de llegada de los fotones individuales.
El observatorio H.E.S.S. y su historia
El observatorio H.E.S.S. comenzó a observar el cielo en el verano de 2002, pero sólo en diciembre de 2003 todo el sistema entró en funcionamiento —hace ya casi 20 años. Desde entonces, la estructura del observatorio ha sufrido algunos cambios y ha sido mejorada; por ejemplo, inicialmente estaba compuesto por 4 telescopios y ahora se ha añadido un quinto.
A lo largo de los años, este sistema ha alcanzado numerosos hitos: en 2004 fue el primer telescopio Cerenkov en obtener una imagen bidimensional de una fuente de rayos gamma extendida y en 2005 descubrió 8 nuevas fuentes de rayos gamma.
También esta vez logró un resultado increíble: pudo detectar un nuevo componente de radiación del púlsar Vela, situado a unos 940 años luz de nuestro planeta, una reconocida fuente de ondas de radio, luz visible y rayos X asociada a la Nebulosa de la Vela, en la constelación del mismo nombre.
Lo que hoy es un púlsar, una vez fue el núcleo de una estrella supermasiva que hace unos 12.000 años explotó como supernova, expulsando sus capas más externas, que actualmente forman la nebulosa.
Pero ¿qué es un púlsar?
Un púlsar no es más que una estrella de neutrones, una fuente de radio pulsante. Estas fuentes de pulsos giran rápidamente sobre sí mismas, emitiendo radiación electromagnética que se observa como pulsos emitidos a intervalos extremadamente regulares.
Estos haces de radiación son emitidos por los polos magnéticos de los púlsares, que no necesariamente tienen que coincidir con los polos de rotación, de hecho pueden estar separados de estos últimos incluso por un gran ángulo.
Además, gracias a la diferencia entre el eje de rotación y el del campo magnético, los dos chorros emitidos desde los polos forman una espiral en el espacio que genera el llamado cilindro de luz alrededor del púlsar.
Pero ahora surge un problema: H.E.S.S. registró los rayos gamma más energéticos jamás vistos provenientes de un púlsar y las teorías existentes actualmente no son capaces de explicar tales emisiones energéticas, ni siquiera suponiendo que los electrones dentro del cilindro de luz sean acelerados por las fuertes líneas del campo magnético del púlsar.
Por tanto, está claro que es necesario desarrollar un nuevo enfoque teórico para poder explicar esta radiación superenergética captada por el observatorio H.E.S.S. y así poder entender qué hay detrás de estos misteriosos faros cósmicos.