Publicado 17/06/2020 17:44

Los chorros de cuásar, aceleradores de partículas de miles de años luz

Los chorros de cuásar, aceleradores de partículas de miles de años luz
Los chorros de cuásar, aceleradores de partículas de miles de años luz - ESO/WFI/MPIFR/ESO/APEX/A.WEISS ET AL. NASA/CXC/CFA

   MADRID, 17 Jun. (EUROPA PRESS) -

   La emisión de rayos gamma de muy alta energía de los cuásares, galaxias con un núcleo altamente energético, no se concentra en la región cercana a su agujero negro central, sino que se extiende sobre varios miles de años luz a lo largo de chorros de plasma.

   Este descubrimiento de una colaboración internacional que reunió a más de 200 científicos de 13 países sacude lo que se suponía hasta ahora sobre el comportamiento de tales chorros de plasma.

   El trabajo, publicado en la revista 'Nature', se llevó a cabo como parte de la colaboración del Sistema Estereoscópico de Alta Energía HESS, una red de telescopios de imágenes atmosféricas Cherenkov situados en Namibia y especializados en el estudio de los rayos gamma cósmicos, con el CNRS y CEA de Francia, y la sociedad Max Planck y un grupo de instituciones de investigación y universidades de Alemania.

   En los últimos años, los científicos han observado el Universo utilizando rayos gamma, que son fotones de muy alta energía. Los rayos gamma, que forman parte de los rayos cósmicos que bombardean constantemente la Tierra, se originan en regiones del Universo donde las partículas se aceleran a enormes energías inalcanzables en aceleradores artificiales.

   Son emitidos por una amplia gama de objetos cósmicos, como los quásares, que son galaxias activas con un núcleo altamente energético. La intensidad de la radiación emitida por estos sistemas puede variar en escalas de tiempo muy cortas de hasta un minuto, informa el CNRS en un comunicado.

   Por lo tanto, los científicos creían que la fuente de esta radiación era muy pequeña y se encontraba cerca de un agujero negro supermasivo, que puede tener una masa de varios miles de millones de veces la del Sol.

   Usando el observatorio HESS en Namibia, una colaboración internacional de astrofísica observó una radiogalaxia (una galaxia que es altamente luminosa cuando se observa en longitudes de onda de radio) durante más de 200 horas a una resolución incomparable.

   Como la radiogalaxia más cercana a la Tierra, Centaurus A, es favorable a los científicos para tal estudio, permitiéndoles identificar la región que emite la radiación de muy alta energía mientras estudian la trayectoria de los chorros de plasma.

   Pudieron demostrar que la fuente de rayos gamma se extiende sobre una distancia de varios miles de años luz. Esta emisión prolongada indica que la aceleración de partículas no tiene lugar únicamente en las proximidades del agujero negro, sino también a lo largo de los chorros de plasma. En base a estos nuevos resultados, ahora se cree que las partículas se aceleran por procesos estocásticos a lo largo del chorro.

   Estos hallazgos proporcionan nuevas ideas importantes sobre los emisores cósmicos de rayos gamma, y en particular sobre el papel de las radiogalaxias como aceleradores de electrones relativistas altamente eficientes.

   Debido a su gran número, parecería que las radiogalaxias colectivamente hacen una contribución muy significativa a la redistribución de energía en el medio intergaláctico.

   Los resultados de este estudio requirieron amplias observaciones y técnicas de análisis optimizadas con HESS, el observatorio de rayos gamma más sensible hasta la fecha. Los telescopios de próxima generación (Cherenkov Telescope Array, o CTA) sin duda permitirán observar este fenómeno con mayor detalle.