Tres astrónomos de Rusia, Alemania y España han resuelto el enigma pendiente desde hace cinco décadas sobre el origen de la radiación muy intensa de rayos X que emite Gamma Cas. Es una estrella brillante de la constelación de Casiopea que puede verse a simple vista en el cielo nocturno.
Gamma Cas, abreviatura de Gamma Cassiopeiae, se halla a unos 613 años luz de distancia de la Tierra, "prácticamente en la vecindad de nuestro sistema solar desde el punto de vista astronómico", explica uno de estos tres científicos, el profesor José Miguel Torrejón, del Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías de la Universidad de Alicante (UA).
Hace cincuenta años, con el lanzamiento de los telescopios espaciales, se descubrió que esta estrella, conocida también por los aficionados a la astronomía, es "una fuente copiosa de rayos X", indica Torrejón. “El mecanismo de producción de esta radiación de alta energía ha sido un misterio que ha desafiado desde entonces los paradigmas astrofísicos", añade.
Este reto lo han afrontado Torrejón y otros dos colegas, el profesor Konstantin Postnov, del Instituto Astronómico Sternberg de Moscú, y la doctora Lida Oskinova, del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Potsdam (Alemania), quienes han elaborado conjuntamente una teoría, basada en la física conocida, que resuelve este rompecabezas.
“En un artículo recientemente aceptado para su publicación en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, hemos propuesto, por primera vez, un modelo teórico que reproduce perfectamente las características de los objetos Gamma Cas y explica cómo se produce esa radiación de rayos X", afirma el científico de la UA.
El modelo planteado por Torrejón, Postnov y Oskinova recupera la hipótesis de que Gamma Cas es una estrella binaria, integrada por un cuerpo celeste normal, de alta masa, y otro de tamaño pequeño, compacto -contiene la masa de un sol en una bola de quince kilómetros de radio-, formado por neutrones y con una gravedad enorme.
Un antiguo núcleo de otra estrella masiva
Este último orbita en torno al primero como si fuera aparentemente un satélite, pero en realidad es el antiguo núcleo de otra estrella masiva que explotó como supernova (el resto de la materia se dispersó en el espacio y desapareció).
Según Torrejón, en los objetos Gamma Cas se produce lo que se denomina en astronomía "una acreción (caída gravitatoria, crecimiento de un cuerpo por agregación de cuerpos menores) pero fallida.
El material del viento estelar (compuesto por protones y neutrones, fundamentalmente) de la estrella normal cae a gran velocidad sobre la de neutrones, atraído por su inmensa gravedad. Pero, sin embargo, ese material es expulsado violentamente en cuanto toca la magnetosfera de la estrella de neutrones por la fuerza centrífuga de ésta última, la cual están rotando sobre su eje a una velocidad enorme.
De esta forma, "el material que cae sobre ella y el expulsado colisionan y crean una capa esférica alrededor de la estrella de neutrones que se calienta a temperaturas de entre 200 y 300 millones de grados. Este gas caliente es el que emite la luz de rayos X", afirma Torrejón.
"En el trabajo publicado hemos calculado detalladamente las propiedades que tiene dicha capa", concreta el investigador, que asegura que las predicciones teóricas del modelo elaborado conjuntamente por él y los otros dos científicos son "corroboradas espectacularmente bien por las observaciones en rayos X".
Además, explica, la teoría planteada por ellos "predice exactamente el comportamiento en rayos X de Gamma Cas y puede aplicarse al resto de estrellas de este tipo, de las que se ha descubierto hasta ahora una docena en nuestra galaxia”.
"Con los telescopios actuales solamente podemos estudiar bien dos de esta clase de estrellas, una de ellas, Gamma Cas, que es la más brillante y cercana a nosotros, y la otra, BZ Cru, de la constelación Cruz del Sur, que también se puede observar desde la Tierra y que está al doble de distancia que la primera", según Torrejón.
Sin embargo, con el telescopio Athena, cuyo lanzamiento está previsto para 2028 y que llevará dos instrumentales revolucionarios, en el diseño de uno de los cuales participa el grupo que dirige Torrejón, se podrán analizar muchos más cuerpos que emitan en rayos X.
De momento, la sinergia de estos tres investigadores, cada uno de ellos expertos en un campo diferente de la astronomía, que se conocieron en un congreso internacional e intercambiaron a partir de ahí sus conocimientos, ha propiciado que la Ciencia haya "arrebatado" al universo uno de sus secretos.
Referencia bibliográfica:
“A propelling neutron star in the enigmatic Be-star γ~Cassiopeia”
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