Una explosión estelar de rayos gamma que se repite cada 15 años

El sistema estelar binario RS Ophiuchi: La materia fluye desde la gigante roja hacia la enana blanca. Las envolturas estelares recién añadidas explotan en una nova brillante aproximadamente cada 15 años. - SUPERBOSSA.COM / MPP

Un sistema de doble telescopio ha observado un sistema estelar binario a 5.000 años luz que explota en una espectacular nova cada 15 años, brillando en rayos gamma a energía extremadamente alta.

Los rayos gamma emanan de protones que se aceleran a energías muy altas en el frente de choque que sigue a la explosión. Esto sugiere que las novas son también una fuente de radiación cósmica omnipresente en el universo, que consiste principalmente en protones ricos en energía, que corren por el espacio casi a la velocidad de la luz. El trabajo fue publicado en Nature Astronomy.

Luz encendida, luz apagada: así es como se podría describir el comportamiento de la nova, que se conoce con el nombre de RS Ophiuchi (RS Oph). Cada 15 años aproximadamente, se produce una explosión espectacular en la constelación del Portador de la Serpiente. Los lugares de nacimiento de una nova son sistemas en los que dos estrellas muy diferentes viven en una relación parasitaria: una enana blanca, una estrella pequeña, quemada y tremendamente densa(una cucharadita de su materia tiene aproximadamente el mismo peso que un automóvil de tamaño mediano) orbita una gigante roja, una estrella que pronto se quemará.

La estrella gigante moribunda alimenta a la enana blanca con materia que desprende su capa exterior de hidrógeno a medida que el gas fluye hacia la enana blanca cercana. Este flujo de materia continúa, hasta que la enana blanca se devora a sí misma. La temperatura y la presión en las capas estelares recién obtenidas se vuelven demasiado grandes y son expulsadas en una gigantesca explosión termonuclear. La estrella enana permanece intacta y el ciclo comienza de nuevo, hasta que el espectáculo se repite.

Se ha especulado que tales explosiones implican altas energías. Los dos telescopios MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes) registraron rayos gamma con un valor de 250 gigaelectronvoltios (GeV), entre las energías más altas jamás medidas en una nova. En comparación, la radiación es cien mil millones de veces más energética que la luz visible.

MAGIC pudo realizar sus observaciones siguiendo las alertas iniciales de otros instrumentos que miden en diferentes longitudes de onda. "La espectacular erupción del RS Ophiuchi muestra que la rápida respuesta de los telescopios MAGIC realmente vale la pena: no les toma más de 30 segundos moverse a un nuevo objetivo", dijo en un comunicado David Green, científico del Instituto Max Planck de Física y Ciencias, uno de los autores del artículo que se publica en Nature Astronomy.

Después de la explosión, varios frentes de choque se propagaron a través del viento estelar de la Gigante Roja y el medio interestelar que rodea el sistema binario. Estas ondas de choque funcionan como una planta de energía gigante en la que las partículas se aceleran hasta casi la velocidad de la luz. Las medidas combinadas sugieren que los rayos gamma emanan de protones energéticos, núcleos de átomos de hidrógeno.

"Esto también hace que los estallidos de nova sean una fuente de rayos cósmicos", explica David Green. "Sin embargo, tienden a desempeñar el papel de héroes locales, lo que significa que solo contribuyen a los rayos cósmicos en el vecindario cercano. Los grandes jugadores de los rayos cósmicos son los remanentes de supernova. Los frentes de choque creados por las explosiones estelares son mucho más violentos en comparación con las novas.

Europa Press

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Emitidos por explosion de supernovas nucleos extinguen adn, si estan a menos de 50 años LUZ. Tambien se producen en reactores.
SOn potentes por: SON FOTONES pero con onda mas corta y frecuencia alta.
Los rayos gamma tienen la mayor energía y poder de penetración porque son el tipo de luz con la longitud de onda más corta y la frecuencia más alta en el espectro electromagnético. Al ser paquetes de energía pura (fotones sin masa), esta configuración les otorga características únicas: [1, 2, 3, 4]
ellos mismos son fotones, pero de energía extremadamente alta. [1, 2, 3]

• Los Fotones: Son partículas subatómicas sin masa que actúan como paquetes de energía pura. En el espectro electromagnético, los rayos gamma representan la luz con la mayor energía y frecuencia del universo.
• No son partículas materiales: A diferencia de otros tipos de radiación, como la Radiación Alfa (que transporta núcleos de helio) o la Radiación Beta (que transporta electrones o positrones), los rayos gamma son energía pura viajando a la velocidad de la luz. [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

• Energía extrema: Se producen en los eventos más violentos y extremos del universo (como supernovas o agujeros negros), lo que les permite tener niveles de energía millones de veces superiores a la luz visible.
• Poder de penetración: A menor longitud de onda, mayor facilidad para atravesar la materia densa. Son radiación ionizante capaz de penetrar profundamente en el cuerpo humano y requieren gruesas barreras de plomo o concreto para ser detenidos.

Y dentro del espectro electromagnético, los rayos gamma son la forma de radiación más energética y fuerte que existe. Tienen la longitud de onda más corta y la mayor cantidad de energía por fotón, superando a los rayos X, la luz visible y las ondas de radio.

Se producen emisiones:

los rayos gamma se pueden producir artificialmente en laboratorios y hospitales utilizando materiales radiactivos (isótopos inestables) o aceleradores de partículas. Estos métodos obligan a los núcleos atómicos a liberar fotones de altísima energía durante sus procesos de desintegración. [1, 2, 3, 4]
Los principales métodos artificiales incluyen:

• Desintegración de isótopos radiactivos: Se utilizan radionúclidos creados en reactores o aceleradores, como el Cobalto-60 o el Cesio-137. Al desintegrarse, sus núcleos emiten este tipo de radiación de manera espontánea, lo que es ampliamente aprovechado en campos como la medicina y la industria.
• Aceleradores de partículas: Máquinas como los sincrotrones o aceleradores lineales de electrones (conocidos como LINAC) impulsan partículas cargadas a velocidades cercanas a la de la luz. Al chocar contra un blanco metálico, frenan de golpe liberando fotones gamma. [1, 2, 3]

Usos y Aplicaciones
Gracias a su gran poder de penetración y energía, esta tecnología tiene un impacto directo en diversas áreas: [1]

• Medicina (Oncología): Se utilizan haces de rayos gamma artificiales para tratamientos de radioterapia, atacando y destruyendo células cancerígenas con precisión.
• Esterilización: Se emplea para esterilizar equipos médicos, productos farmacéuticos e incluso alimentos, eliminando bacterias y esporas sin alterar el producto.
• Industria: La técnica de gammagrafía permite realizar inspecciones no destructivas en soldaduras, oleoductos y piezas estructurales para buscar fisuras o defectos internos. [1, 2, 3, 4, 5]

Para una comprensión más detallada de las diferencias entre esta radiación y los rayos X, puedes consultar la información sobre Radiación gamma de la Agencia Australiana de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (ARPANSA) o revisar conceptos generales en Rayos gamma de la NASA.

VARIOS APARATOS LOS PUEDEN EMITIR
Sin embargo, se utilizan en distintos dispositivos: [1, 2]

• Equipos de Medicina Nuclear (PET, SPECT): Utilizan radioisótopos (trazadores) que se introducen en el cuerpo y emiten rayos gamma para crear imágenes detalladas de órganos internos.
• Aceleradores Lineales (LINAC): Emplean haces de fotones de alta energía (similares a los rayos X, pero de mayor potencia) y se utilizan en Radioterapia para destruir células cancerígenas.
• Irradiadores Gamma Industriales: Contienen grandes fuentes radiactivas blindadas y se usan para esterilizar instrumental médico o pasteurizar alimentos.
• Reactores Nucleares: Son instalaciones donde las reacciones de fisión nuclear liberan grandes cantidades de energía, incluyendo radiación gamma. [1, 2, 3, 4, 5]