Publicado 27/07/2021 17:24CET

Los rayos cósmicos sirven de aditivo a las explosiones de supernova

Archivo - Remanante de la supernova de Kepler
Archivo - Remanante de la supernova de Kepler - CHANDRA X-RAY OBSERVATORY CENTER - Archivo

   MADRID, 27 Jul. (EUROPA PRESS) -

   La etapa final de las explosiones cataclísmicas de estrellas masivas moribundas, las supernovas, podría tener un impacto hasta seis veces mayor en el gas circundante con ayuda de rayos cósmicos.

   Es la conclusión de un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Oxford presentado en el National Astronomy Meeting británico (NAM2021).

   Cuando las supernovas explotan, emiten luz y miles de millones de partículas al espacio. Si bien la luz puede alcanzarnos libremente, las partículas quedan atrapadas en bucles en espiral por ondas de choque magnéticas generadas durante las explosiones. Al cruzar de un lado a otro a través de frentes de choque, estas partículas se aceleran casi a la velocidad de la luz y, al escapar de las supernovas, se cree que son la fuente de la misteriosa forma de radiación conocida como rayos cósmicos.

   Debido a su inmensa velocidad, los rayos cósmicos experimentan fuertes efectos relativistas, perdiendo efectivamente menos energía que la materia regular y permitiéndoles viajar grandes distancias a través de una galaxia. En el camino, afectan la energía y la estructura del gas interestelar en su camino y pueden jugar un papel crucial en detener la formación de nuevas estrellas en densas bolsas de gas. Sin embargo, hasta la fecha, la influencia de los rayos cósmicos en la evolución de las galaxias no se ha entendido bien.

   En el primer estudio numérico de alta resolución de este tipo, el equipo realizó simulaciones de la evolución de las ondas de choque que emanan de las explosiones de supernovas durante varios millones de años. Descubrieron que los rayos cósmicos pueden desempeñar un papel fundamental en las etapas finales de la evolución de una supernova y su capacidad para inyectar energía en el gas galáctico que la rodea.

   El autor de la investigación, el doctorando de Oxford Francisco Rodríguez Montero explica en un comunicado: "Inicialmente, la adición de rayos cósmicos no parece cambiar la forma en que evoluciona la explosión. Sin embargo, cuando la supernova alcanza la etapa en la que no puede ganar más impulso a partir de la conversión de la energía térmica de la supernova en energía cinética, descubrió que los rayos cósmicos pueden dar un empujón adicional al gas, permitiendo que el impulso final impartido sea hasta 4-6 veces mayor de lo que se predijo anteriormente".

   Los resultados sugieren que las salidas de gas impulsadas desde el medio interestelar hacia el gas tenue circundante, o medio circungaláctico, serán dramáticamente más masivas de lo que se había estimado previamente.

   Contrariamente a los argumentos teóricos más avanzados, las simulaciones también sugieren que el impulso adicional proporcionado por los rayos cósmicos es más significativo cuando las estrellas masivas explotan en entornos de baja densidad. Esto podría facilitar la creación de superburbujas impulsadas por sucesivas generaciones de supernovas, barriendo gas del medio interestelar y expulsándolo de los discos galácticos.