Estallidos cósmicos en un nuevo sistema binario de rayos gamma

Ilustración de artista del púlsar PSR J2032+4127 en su momento de máximo acercamiento a la estrella MT91 213, una estrella azul con un disco de materia a su alrededor. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center

Una colaboración internacional entre los telescopios MAGIC del Observatorio Roque de los Muchachos (ORM) y la red VERITAS del Observatorio Fred Lawrence Whipple (FLWO) ha descubierto una emisión de rayos gamma de muy alta energía procedente del sistema binario PSR J2032+4127/MT91 213, una excéntrica pareja de estrellas unidas gravitacionalmente con un periodo orbital de 50 años.


Los sistemas binarios emisores de rayos gamma son objetos atípicos. En estos sistemas, una estrella de neutrones o un agujero negro, remanentes de la etapa final de la evolución estelar, orbitan alrededor de una estrella masiva. Pocos sistemas binarios se han detectado en el dominio de los rayos gamma de muy alta energía. Hasta ahora, se han descubierto menos de 10 fuentes de este tipo, aunque, en la mayoría de los casos, se desconoce la naturaleza del objeto compacto o remanente estelar, es decir, si se trata de una estrella de neutrones o de un agujero negro.

En 2002, los telescopios HEGRA en La Palma detectaron una emisión de rayos gamma a partir de una fuente extensa de naturaleza no identificada: TeV J2032+4130. No fue hasta 2008 que el satélite Fermi-LAT descubrió una estrella de neutrones altamente magnetizada o púlsar, con el nombre de PSR J2032+4127, que parecía ser la responsable de la emisión de esta fuente desconocida. La sorpresa llegó en 2015 cuando se conoció que este púlsar está, en realidad, emparejado con la estrella MT91 213 y que necesita 50 años para completar una órbita a su alrededor. Sin embargo, lo más interesante para la comunidad de rayos gamma de este descubrimiento era que el acercamiento más cercano entre el púlsar y la estrella iba a ocurrir en noviembre de 2017. Según Alicia López Oramas, investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y una de las principales autoras del estudio, “durante esta aproximación se esperaba que un sistema tan único emitiera rayos gamma de muy alta energía y esta oportunidad no podía desaprovecharse”.

Los hechos emocionantes llegaron en 2017. En septiembre de ese año, antes del acercamiento previsto, los astrónomos detectaron por primera vez un aumento en la emisión del nuevo sistema binario de rayos gamma. “El flujo de rayos gamma duplicó el valor medido desde la fuente extensa”, aclara Tyler Williamson, estudiante de posgrado de la Universidad de Delaware (UD). Sin embargo, el acontecimiento más asombroso tuvo lugar en noviembre. “Durante la aproximación más cercana entre la estrella y el púlsar, el flujo aumentó en 10 veces en una sola noche”, recuerda Jamie Holder, profesor del departamento de Física y Astronomía de la UD.https://observatori.uv.es/