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GAMMARAYBINARIES — Resultado resumido

Project ID: 200911
Financiado con arreglo a: FP7-IDEAS-ERC
País: Francia

Las misteriosas binarias de rayos gamma

La mayoría de estrellas orbitan por pares alrededor de un centro de gravedad común. Algunos de estos sistemas binarios emiten rayos gamma, lo cual sirve a los científicos como un «laboratorio» extraordinario para probar la aceleración de partículas en entornos cósmicos.
Las misteriosas binarias de rayos gamma
Los rayos gamma son una forma de radiación electromagnética de alta energía. Se sabe que las estrellas emiten estos rayos cuando se colapsan para formar agujeros negros. Las observaciones realizadas por las colaboraciones HESS y MAGIC han establecido cientos de fuentes de esta radiación con energías de varios megaelectronvoltios (MeV).

El proyecto GAMMARAYBINARIES (Exploring the gamma-ray sky: Binaries, microquasars and their impact on understanding particle acceleration, relativistic winds and accretion/ejection phenomena in cosmic sources) ha arrojado luz sobre cómo se podría generar la emisión de alta energía en estos sistemas.

A estas energías tan elevadas, dominan los procesos no térmicos, como las eyecciones relativistas desde objetos compactos. Los investigadores han identificado algunas de estas fuentes de rayos gamma con sistemas binarios formados por una estrella masiva y una compañera compacta (una estrella de neutrones o un agujero negro). También se emiten rayos gamma de alta intensidad en los sistemas de estrellas binarias en los cuales cada una de las estrellas genera un viento estelar intenso que colisiona con el de la otra.

Una característica específica de las binarias que emiten rayos gamma es que su espectro está dominado por la emisión superior a 1 MeV, lo cual oculta el componente de tipo cuerpo negro de la estrella acompañante. Otra característica específica es que todas emiten rayos gamma de forma variable, a veces modulada por el periodo orbital.

Los investigadores combinaron simulaciones hidrodinámicas de flujos relativistas emitidos con modelos de emisión para estudiar estas modulaciones de los rayos gamma. El trabajo teórico realizado después de la detección de binarias de rayos gamma reveló que se producen procesos parecidos en otros tipos de fuentes astrofísicas.

Sin embargo, este esfuerzo por explicar la emisión de rayos gamma por parte de estrellas binarias, puso a prueba las teorías existentes sobre procesos astrofísicos de alta energía, ya que se tuvieron que aplicar en escalas y condiciones para las que no estaban previstos. Este motivo hace que las nuevas observaciones sean especialmente valiosas.

GAMMARAYBINARIES reveló la existencia de distintas estrellas binarias que emiten rayos gamma y demostró que la aceleración de partículas es mucho más generalizada de lo que se creía hace una década.

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Palabras clave

Rayo gamma, aceleración de partículas, agujero negro, GAMMARAYBINARIES, procesos no térmicos
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