Los astrónomos han descubierto una fuente de rayos gamma en el cielo que actúa como un reloj natural. Con cada órbita, el agujero negro vuela a través del viento estelar de la estrella azul y acelera las partículas a niveles de rayos gamma. Esta es la primera vez que se descubre una fuente de rayos gamma con un horario tan regular.
Astrónomos que usan el H.E.S.S. Los telescopios han descubierto la primera señal modulada desde el espacio en rayos gamma de muy alta energía, la señal más energética jamás observada. Se conocen señales regulares desde el espacio desde la década de 1960, cuando se descubrió el primer radio pulsar (apodado Little Green Men-1 por su naturaleza regular). Esta es la primera vez que se ve una señal a energías tan altas, 100.000 veces más altas que las conocidas anteriormente, y se informa hoy (24 de noviembre) en el Journal Astronomy and Astrophysics.
La señal proviene de un sistema llamado LS 5039 que fue descubierto por el H.E.S.S. equipo en 2005. LS5039 es un sistema binario formado por una estrella azul masiva (20 veces la masa del Sol) y un objeto desconocido, posiblemente un agujero negro. Los dos objetos orbitan entre sí a una distancia muy corta, que varía entre solo 1/5 y 2/5 de la separación de la Tierra del Sol, con una órbita completa cada cuatro días.
"La forma en que varía la señal de rayos gamma convierte al LS5039 en un laboratorio único para estudiar la aceleración de partículas cerca de objetos compactos como los agujeros negros". Explicó la Dra. Paula Chadwick de la Universidad de Durham, miembro del equipo británico de H.E.S.S.
Diferentes mecanismos pueden afectar la señal de rayos gamma que llega a la Tierra y al ver cómo varía la señal, los astrónomos pueden aprender mucho sobre sistemas binarios como el LS 5039 y también los efectos que tienen lugar cerca de los agujeros negros.
A medida que se sumerge hacia la estrella gigante azul, el compañero compacto está expuesto al fuerte 'viento' estelar y a la intensa luz irradiada por la estrella, permitiendo por un lado que las partículas se aceleren a altas energías, pero al mismo tiempo cada vez es más difícil que escapen los rayos gamma producidos por estas partículas, dependiendo de la orientación del sistema con respecto a nosotros. La interacción de estos dos efectos está en la raíz del patrón de modulación complejo.
La señal de rayos gamma es más fuerte cuando el objeto compacto (que se cree que es un agujero negro) está frente a la estrella como se ve desde la Tierra y más débil cuando está detrás de la estrella. Se cree que los rayos gamma se producen como partículas que se aceleran en la atmósfera de la estrella (el viento estelar) interactúan con el objeto compacto. El objeto compacto actúa como una sonda del entorno de la estrella, mostrando cómo varía el campo magnético según la distancia de la estrella al reflejar esos cambios en la señal de rayos gamma.
Además, un efecto geométrico agrega una modulación adicional al flujo de rayos gamma observados desde la Tierra. Sabemos desde que Einstein derivó su famosa ecuación (E = mc2) que la materia y la energía son equivalentes, y que los pares de partículas y antipartículas pueden aniquilarse mutuamente para dar luz. Simétricamente, cuando los rayos gamma muy enérgicos se encuentran con la luz de una estrella masiva, pueden convertirse en materia (un par electrón-positrón en este caso). Entonces, la luz de la estrella se parece, para los rayos gamma, a una niebla que enmascara la fuente de los rayos gamma cuando el objeto compacto está detrás de la estrella, eclipsando parcialmente la fuente. "La absorción periódica de rayos gamma es una buena ilustración de la producción de pares de materia-antimateria por la luz, aunque también oscurece la vista del acelerador de partículas en este sistema", dijo Guillaume Dubus, Laboratorio Astrofísico del Observatorio de Grenoble, LAOG.
Fuente original: Comunicado de prensa de PPARC
