Inesperados destellos en la nebulosa del Cangrejo

Uno de los objetos celestes mejor conocidos por los astrónomos, y más hermosos, es la nebulosa del Cangrejo. Fue descubierta en 1758 y los científicos la asocian una supernova, la explosión de una estrella masiva agotada, que registraron los chinos en1054. El enjambre de filamentos que se ve ahora en el cielo es lo que queda de aquel astro; en el centro hay un púlsar, una estrella de neutrones superdensa, en rotación y emitiendo radiación. La nebulosa, de unos seis años luz de diámetro está a unos 6.500 años luz de distancia de la Tierra (en la constelación de Tauro) y se caracteriza por ser muy estable, tanto que se utiliza normalmente como punto de referencia para observaciones astronómicas de otros objetos menos previsibles.






Por eso, la sorpresa que se han llevado los astrónomos ha sido mayúscula al detectar en los últimos meses, con diferentes observatorios avanzados, unos destellos de altísima energía emitidos por la famosa nebulosa. No saben cómo explicarlos, pero sospechan que van a tener que replantearse su conocimiento de los mecanismos de aceleración de partículas en el universo.

Dos nutridos equipos internacionales de astrónomos explican en la revista Science que han detectado cuatro destellos de rayos gamma en la normalmente tranquila nebulosa del Cangrejo, y con diferentes observatorios. Marco Tavani y sus colegas detectaron un potente destello de rayos gamma con el telescopio Agile, (de la Agencia Espacial Italiana, ASI) el pasado mes de septiembre, y lo siguieron los días siguientes con los telescopio Hubble y Chandra(de rayos X). Además, éste fue parecido a otro destello en el mismo lugar en octubre de 2007. No saben cómo explicarlos. "Nuestras observaciones suponen un reto para los modelos estándar de emisiones de las nebulosas", escriben en su artículo.

Otro equipo independiente, liderado por Aous Abdo informa también en Science de dos destellos: uno es el de septiembre del año pasado, pero el otro es de febrero de 2010 (el Agile no estaba apuntado hacia la nebulosa del Cangrejo entonces) detectados con el telescopio espacial Fermi. Durante el destello de febrero, la emisión de rayos gamma se incrementó en un factor cuatro, afirman. Tampoco ellos tienen una explicación del fenómeno, aunque sugieren que esos rayos gamma tan energéticos pueden ser emitidos por radiación sincrotrón que generan las partículas de más alta energía que se pueden asociar con una fuente astronómica. Este equipo cuenta con participación desde España, en concreto del científico Andrea Caliandro, del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC).

"Los espectaculares e inesperados destellos en la nebulosa del Cangrejo ofrecen una oportunidad única para someter a prueba la perspectiva generalmente aceptada de la aceleración de partículas y las emisiones de alta energía", comenta la experta Elisa Bernardini en Science. De momento "no está claro que mecanismo está actuando", añade. Ella destaca también la fructífera colaboración de los astrónomos con diferentes observatorios apuntados hacia una misma fuente cuanto de repente algo inesperado sucede en ella, como ha sido el caso de la nebulosa del Cangrejo con sus destellos de los últimos meses.

También hay que tener en cuenta que los descubrimientos y estudios detallados de destellos de rayos gamma en el universo abundan en los últimos años gracias a varios detectores específicos que se han puesto en órbita para encontrarlos y observarlos. Así, incluso la nebulosa del Cangrejo da de nuevo sorpresas. Tavani y sus colegas creen que puede producirse uno o dos destellos gamma al año en ese remanente de supernova considerado hasta ahora tranquilo y estable.


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Muy muy buena información..

aquí la amplio:

• Emite dos poderosísimos chorros de rayos gamma
  
• Son las variaciones de energía más altas jamás registradas
  

La nebulosa del CangrejoNASA





La nebulosa del Cangrejo, un resto de supernova situada a unos 6.300 años luz
de la Vía Láctea, emite dos chorros de rayos gamma con las variaciones
de energía más altas registradas a día de hoy, superando incluso las
cotas que se alcanzarán previsiblemente con el Gran Colisionador de
Hadrones o LHC. Este es el resultado de un estudio internacional en el que ha participado un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y cuyos resultados han sido publicados en el último número de la revista Science. Los resultados de la investigación presentan nuevos desafíos para la teoría de la aceleración de partículas. En los últimos dos años un púlsar, estrella de neutrones que emite radiación muy intensa a intervalos regulares y cortos, presente en esta nebulosa, ha provocado dos aumentos rápidos de la emisión de rayos gamma. La
primera tuvo lugar en febrero de 2009 y duró 16 días. La segunda
ocurrió en septiembre de 2010 y se prolongó durante cuatro días.

Nunca antes habíamos visto altas variaciones de energía tan significativas

“Se
sabía desde hace tiempo que un púlsar joven energizaba la nebulosa del
Cangrejo, pero nunca antes habíamos visto altas variaciones de energía
tan significativas”, explica Diego Torres, investigador del Instituto de
Ciencias del Espacio del CSIC. “La brevedad de los aumentos
rápidos de las emisiones implica que los rayos gamma fueron irradiados
por electrones de altísima energía en una región menor a 0.014 pársec
[0.0456 años luz], en un proceso conocido como radiación por
sincrotrón”, apunta Torres. “Esta energía de las partículas es la más alta detectada en una fuente astronómica discreta y es mucho mayor de la que se alcanzará en el gran acelerador de partículas o LHC”. La
radiación sincrotrón es la que produce una partícula cargada, por
ejemplo, un electrón, cuando gira en un campo magnético. En función de
la energía del electrón, los fotones emitidos pueden tener energías de
radio, de rayos X o mayores. La observación de este fenómeno ha sido posible gracias al satélite Fermi, especializado
en rayos gamma, que cuenta con un gran telescopio conocido como LAT
(Large Area Telescope, por sus siglas en inglés). Desde su puesta en
órbita, en junio de 2008, el LAT ha monitoreado la nebulosa del
Cangrejo.
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El motor de la Nebulosa del Cangrejo


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Posted: 06 Apr 2012 08:00 AM PDT

MAGIC detecta un púlsar a las energías más altas, arrojando dudas sobre las teorías existentes.

Esta animación muestra la emisión pulsada que han medido los dos telescopios MAGIC. Crédito: S. Klepser, colaboración MAGIC.

El púlsar en el corazón de la Nebulosa del
Cangrejo bulle de energía. Los telescopios MAGIC en la isla canaria de
La Palma lo han confirmado tras detectarlo en rayos gamma de 25 a 400
gigaelectronvoltios (GeV) una banda de energías que estaba prácticamente
inexplorada hasta la fecha. Ahora MAGIC se ha encontrado con que las
señales que emite esta estrella llegan hasta energías tan altas como 400
GeV, entre 50 y 100 veces más de lo que predice la teoría. Esto ha
dejado perplejos a los científicos, porque podría apuntar a un proceso
astrofísico aún desconocido.

La estrella de neutrones que alberga la
Nebulosa del Cangrejo es uno de los púlsares más famosos. Rota alrededor
de su eje 30 veces por segundo y tiene un campo magnético de 100
millones de teslas. Este campo magnético es un billón de veces más
intenso que el de nuestro planeta. El púlsar, que está a 6.000 años-luz
de la Tierra, en la constelación de Tauro, es el motor de la Nebulosa
del Cangrejo que le rodea. Tanto el púlsar como la nebulosa son los
restos de una explosión de supernova que tuvo lugar el año 1054 y que
llegó a ser tan brillante que se veía durante el día.

Púlsares a las mayores energías

Las estrellas de neutrones son objetos
extraordinariamente densos con masas similares a las del Sol, pero con
solo unos 10 kilómetros de diámetro. El periodo de rotación de un púlsar
es extremadamente rápido y estable: un “día” en un púlsar puede durar
entre 1 milisegundo y varios segundos. Mientras rota, la estrella de
neutrones genera continuamente partículas cargadas, sobre todo
electrones y positrones (electrones con carga positiva). Estas
partículas viajan a lo largo de las líneas de campo magnético, que a su
vez rotan a la misma velocidad que el púlsar. Las partículas producen un
haz muy estrecho de radiación en gran parte del espectro
electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos gamma. Cuando este
haz cruza la Tierra durante un breve instante, vemos un destello de
radiación, similar a ver la luz del faro de un puerto desde la
distancia. Por eso lo llamamos un púlsar.

En 2008, los telescopios MAGIC detectaron
rayos gamma del púlsar del Cangrejo a energías de unos 25 GeV, que eran
varias veces mayores que todo lo que se había medido hasta entonces. Los
científicos concluyeron que esta radiación tenía que producirse a una
altura de al menos 60 kilómetros por encima de la superficie del púlsar,
porque los rayos gamma sufren una fuerte absorción en los campos
magnéticos y desaparecerían a menor altura, donde el campo es muy
intenso.

Los datos que ha obtenido MAGIC durante los últimos dos años, y que fueron publicados el 30 de marzo en la revista Astronomy & Astrophysics,
muestran la presencia de emisión pulsada hasta energías de 400 GeV,
algo que supera todas las expectativas teóricas. Además los pulsos son
muy cortos: duran menos de un milisegundo. Las teorías de púlsares
predecían energías máximas mucho más bajas y ahora se enfrentan a un
grave problema.

Reto a la teoría

Los astrofísicos de MAGIC apuntan a que
podría generarse una cascada de partículas en el púlsar, lo que podría
producir rayos gamma de más alta energía. Una explicación alternativa,
publicada recientemente en la revista Nature, conecta este
descubrimiento con la física igualmente intrigante del viento oscuro de
partículas que escapa del púlsar y acaba por generar la Nebulosa del
Cangrejo.

Aún así, ninguno de estos modelos puede
explicar ni unas energías tan extremas, ni unos pulsos tan cortos. Los
astrofísicos esperan que observaciones futuras arrojen luz sobre este
nuevo fenómeno. Esto nos ayudaría a comprender mejor esta clase de
objetos astronómicos y, en particular, unos de sus ejemplos más
conocidos: el púlsar y la nebulosa del Cangrejo.

Fuente: IAC
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