Anonim

És l’emissió més energètica que s’ha observat fins ara pel pulsar que es troba al centre de la nebulosa del Cranc, a la constel·lació de Taure, i situada a uns 6.000 anys llum de nosaltres. Per descobrir aquest flux de radiació polsada, a partir de l’extraordinària energia de més d’un bilió de vegades que associada a la radiació en llum visible, va ser un equip internacional d’astrofísics gràcies a les observacions de MAGIC, dos dels més grans telescopis de raigs gamma del món situats al L'illa de La Palma, a les Canàries, amb la qual col·laboren l'Institut Nacional de Física Nuclear (INFN) i l'Institut Nacional d'Astrofísica (INAF).

Tant el polsar com la nebulosa del Cranc estan de nova formació, ja que són les restes d’una supernova que va esclatar el 1054. Els púlsars, també coneguts com a estrelles de neutrons, concentren una vegada i mitja la massa del Sol en una esfera de de diàmetre de només 10 quilòmetres. El pulsador de Cranc (Crab en anglès) gira 30 vegades per segon al voltant del seu eix i està envoltat per un camp magnètic extremadament intens i això fa que emeti un senyal polsat intens fins a les freqüències més altes (raigs X i raigs gamma). No obstant això, fins ara es pensava que a energies superiors aquesta emissió polsada ja no es produiria. Però les observacions de MAGIC que van durar més de 300 hores entre octubre de 2007 i abril de 2014 ens van donar una visió completament nova del pols del Cranc als raigs gamma.

Energies superiors. "Aquest descobriment representa un resultat més important obtingut per MAGIC sobre aquest objecte celeste que, tot i estar entre els més coneguts i estudiats del cel, ens continua sorprenent amb fenòmens nous i inesperats", afirma Angelo Antonelli, de l'INAF-Observatori Astronòmic de Roma i ASI Science Data Center, INAF responsable de la col·laboració MAGIC. Barbara De Lotto, directora nacional de MAGIC per l’INFN i professora de la Universitat d’Udine, afegeix: «Des del començament, el 2004, MAGIC va observar la nebulosa i el pulsar del Cranc, revelant aspectes nous i desconeguts. Aquest resultat, que és particularment important perquè destaca la producció d’energies molt més altes del que es pensava amb aquesta font de la nostra galàxia, confirma el lideratge de MAGIC entre els telescopis gamma ".

El observatori MAGIC i VERITAS ja havia descobert una emissió inesperada de fotons molt energètics des d'aquesta font. Per investigar millor aquest fenomen inesperat, un grup de científics de l’equip MAGIC liderat per Emma de Oña Wilhelmi de l’Institut de Ciències de l’Espai de Barcelona (CEIE-CSIC), recentment van realitzar observacions precises del pulsar del Cranc, aconseguint mesurar l’energia. màxim dels fotons emesos amb ritme polsat.

Image En primer pla, els dos telescopis MAGIC instal·lats a l’illa de La Palma, a Canàries. Al fons, a l’esquerra, el Telescopi Galileu Nacional de l’INAF i a la dreta el Gran Telescopi CANARIAS. | R. Wagner, Max Planck-Institut Fur Physics

100 vegades més potent que l’observat fins ara. "Aquestes noves observacions han demostrat que l'emissió dels raigs gamma del pols del Cranc va a energies encara més elevades, cent vegades més grans que les mesures anteriors", afirma Roberta Zanin, investigadora de la Universitat de Barcelona, ​​que va participar en l'estudi. publicat en un article a la revista Astronomy & Astrophysics. "Un descobriment que fa que els processos físics fins ara eren responsables de la producció de radiacions tan energètiques en estrelles de neutrons".

Emissions desconegudes. Els fotons provenen de dos feixos ben col·limats que, segons les teories actuals, haurien de produir-se lluny de la superfície de l’estrella de neutrons: a prop del límit exterior de la seva magnetosfera o fora d’aquesta, en el vent ultra-relativista de les partícules que s’emboliquen. el polsar. Però sorprenentment, les observacions de diferents bandes han revelat que els raigs de molt alta energia arriben al mateix temps que els dels raigs X o de la banda de ràdio que, segons els nostres coneixements actuals, haurien de produir-se dins de la magnetosfera. Per tant, l’arribada sincronitzada de les diferents emissions de la radiació procedent del polsar ens pot indicar que tota la radiació es produeix dins d’una regió molt petita, o que els electrons responsables de la producció de radiació de major energia mantenen d’alguna manera la memòria de la radiació. emès a menor energia.

"On i com es crea aquesta elevada emissió d'energia continua sent desconeguda i difícil de compatibilitzar amb les teories de plasma estàndard", afirma Mirzoyan Razmik, del Max Planck Institute of Physics (MPP) de Munic, representant de la col·laboració internacional MAGIC. "Aquests fotons haurien de ser el producte de l'aniquilació de parells d'electrons i positrons (els antipartícules d'electrons) al voltant de l'estrella de neutrons a causa de l'intens camp magnètic, després que les partícules s'hagin accelerat a velocitats relativistes. Tanmateix, comprendre com i on es produeix aquest efecte, és a dir, en una regió tan petita, continua desafiant el nostre coneixement ».

Comissariat per Marco Galliani, INAF