Descubren los rayos gamma de mayor energía jamás emitidos por un púlsar

Científicos del Sistema Estereoscópico de Alta Energía en Namibia (H.E.S.S) han descubierto los rayos gamma de mayor energía jamás emitidos por un púlsar, un trozo de una estrella muerta con un alto campo magnético, capaces de alcanzar los 20 teraelectronvoltios de fotones, unas diez mil millones de veces la energía de la luz visible.

El hallazgo, publicado hoy en la revista Nature Astronomy, ha detectado esta energía extraordinaria en el púlsar Vela, situado en la constelación del mismo nombre, por simular la vela de un barco. Los púlsares son restos de una estrella que explota de forma espectacular con una supernova.

Estas explosiones dejan tras de sí restos diminutos de la estrella muerta, de unos 20 kilómetros de diámetro, que giran a gran velocidad y están dotados de un enorme campo magnético. "Estas estrellas muertas están compuestas casi en su totalidad por neutrones y son increíblemente densas: una cucharadita de su material tiene una masa de más de cinco mil millones de toneladas, o unas 900 veces la masa de la Gran Pirámide egipcia de Giza", explica en un comunicado una de las autoras, la investigadora española del H.E.S.S. Emma de Oña Wilhelmi.

Los púlsares emiten haces giratorios de radiación electromagnética, que, si llegan a barrer el sistema solar, dejan ver destellos de radiación a intervalos regulares de tiempo.

Estos destellos, también llamados pulsos de radiación, pueden encontrarse en distintas bandas de energía del espectro electromagnético.

Los científicos creen que la fuente de esta radiación son electrones rápidos producidos y acelerados en la magnetosfera del púlsar mientras viajan hacia su periferia. La magnetosfera está formada por plasma y campos electromagnéticos que rodean a la estrella y giran con ella: "en su viaje hacia el exterior, los electrones adquieren energía y la liberan en forma de los haces de radiación observados", explica Bronek Rudak, del Centro Astronómico Nicolaus Copernicus (CAMK PAN) de Polonia, también coautor del estudio.

Vela es el púlsar más brillante en la banda de radio del espectro electromagnético y la fuente persistente más brillante de rayos gamma cósmicos en el rango de los gigaelectronvoltios (GeV). Gira unas once veces por segundo, si bien su radiación termina abruptamente por encima de unos pocos GeV, lo que induce a pensar a los científicos que esto se debe a que los electrones alcanzan el final de la magnetosfera del púlsar y escapan de ella.

Los científicos también han descubierto un nuevo componente de radiación a energías aún mayores, con energías de hasta decenas de teraelectronvoltios (TeV): "Esto es unas 200 veces más energético que toda la radiación detectada hasta ahora procedente de este objeto", afirma Christo Venter, coautor del estudio y profesor de la Universidad del Noroeste de Sudáfrica.

"Este descubrimiento abre la posibilidad de detectar otros púlsares en el rango de decenas de teraelectronvoltios, allanando así el camino para una mejor comprensión de los procesos de aceleración extrema en objetos astrofísicos altamente magnetizados", concluye el director de la investigación Arache Djannati-Atai, del laboratorio Astroparticle & Cosmology (APC), en Francia.