Un equipo internacional de astrofísicos ha identificado el lugar desde donde se disparan al espacio rayos X potentes y de alta energía desde el interior de una región en el espacio con forma de mamífero acuático gigante llamado “Manatí”. Descubrieron que el espectro del objeto en esta ubicación muestra que hay un “proceso de aceleración no clásico” en el que las partículas se inyectan y se vuelven a acelerar en chorros de energía inmensamente poderosos emitidos por un agujero negro. Pero no te preocupes por que nos irradie, ya que está a más de 100.000.000.000.000.000 de kilómetros de nosotros.
Se sabe desde hace mucho tiempo que el objeto astronómico conocido como SS 433 alberga un agujero negro que está provocando que se arrojen ráfagas de energía a través de la Vía Láctea a través de chorros de partículas altamente energéticas. Considerado el primer microquásar conocido, está en el centro de lo que queda de una estrella que explotó en la constelación de Aquila, en lo alto del cielo nocturno de verano.
“Este sistema fascinante se parece a un hermoso manatí en el espacio y representa el único remanente de supernova conocido en nuestra galaxia (de unos 400 objetos de este tipo) que alberga un agujero negro”, dice el Dr. Samar Safi-Harb, astrofísico de la UM, presidente de investigación de Canadá de nivel 1. en Astrofísica Extrema y autor principal del artículo que incluye a científicos de Canadá, EE. UU., Europa y Corea del Sur.
El miembro del equipo de la UM y estudiante de posgrado Brydyn Mac Intyre ayudó a crear una llamativa imagen en color de este notable objeto astronómico. Los estallidos de energía terminan en dos “lóbulos de las orejas” que brillan en longitudes de onda de radio, esculpidos por chorros que surcan el espacio a una cuarta parte de la velocidad de la luz. “El espacio a lo largo del camino de los chorros brilla intensamente en rayos X de alta energía y rayos gamma a decenas de años luz del agujero negro, pero no es visible a simple vista”, dice Mac Intyre.
SS 433 es tan poderoso que los astrofísicos han estado buscando radiación de rayos gamma de alta energía en el área. A fines de la década de 1990, Safi-Harb propuso que este sistema acelera las partículas a energías superiores a las que se pueden lograr en los aceleradores de partículas más poderosos de la Tierra. Se necesitaron casi 20 años para detectar la radiación de rayos gamma de alta energía; En 2018, los investigadores del Observatorio Cherenkov de agua a gran altitud anunciaron el descubrimiento de rayos gamma TeV (Tera-electron-volts) de alta energía del sistema. Sin embargo, el sitio de aceleración de partículas no se pudo identificar hasta ahora.
Usando el satélite XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el satélite NuSTAR de la NASA, modernos telescopios de rayos X en órbita, combinados con datos obtenidos del telescopio de rayos X Chandra de la NASA, este equipo de investigadores pudo identificar la ubicación de los “más duros” (o energía más alta) región emisora de rayos X cerca de SS 433, que se cree que es el inicio de la emisión de chorro del este a gran escala.
La Dra. Kaya Mori, colaboradora y astrofísica de la Universidad de Columbia en Nueva York, dice que esta poderosa fuente de energía, que ahora se cree que acelera las partículas a energías muy altas, es un fuerte candidato para un “PeVatron” cósmico, una fuente que está acelerando los rayos cósmicos hacia arriba. ¡a energías de peta-electronvoltios, o 1.000.000.000.000.000 voltios!
“Dada la naturaleza inusual del espectro y la ubicación de la fuente, este descubrimiento desafía la teoría de la aceleración de partículas y apunta a la inyección y reenergización de los chorros SS 433 a grandes distancias, a casi 100 años luz del agujero negro”, dice Safi. -Harb.
Ella agrega: “SS 433 nos enseña y acerca el raro caso de un remanente de supernova alimentado por un agujero negro, microquasars, fuentes de rayos X ultraluminosas (una clase creciente de fuentes emisoras de rayos X cuya naturaleza se está debatiendo) y es una micro-versión de una galaxia activa!”
Este trabajo involucró a varios estudiantes de la Universidad de Manitoba y la Universidad de Columbia, como Matthew Band, un becario de investigación de verano de pregrado de la Facultad de Ingeniería Price de la UM, quien es coautor del artículo.
“No esperaba que mi trabajo de verano fuera parte de algo como esto, estoy emocionado”, dijo. “Es un honor aprender de personas tan excelentes y ser miembro de esta colaboración internacional”.
Los investigadores anunciaron el descubrimiento en un artículo aceptado para su publicación en el Astrophysical Journal, que se presentará próximamente en el Simposio Internacional sobre Astronomía de Rayos Gamma de Alta Energía en Barcelona.
