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Ago 20 2013

Detectados rayos gamma procedentes de la nova Delphini 2013

Y no paramos de hablar de la nova Delphini 2013. Hce tan sólo unas horas comentábamos que podría tratarse de una nova de tipo NB (ver artículo “La nova Delphini 2013 podría ser una nova lenta“). Ahora, tal y como han notificado E. Hays (NASA/GSFC), T. Cheung (NRL), y S. Ciprini (ASI ASDC & INAF OAR Rome) mediante el comunicado 5302 “Detection of gamma rays from Nova Delphini 2013” a The Astronomer’s Telegram, se han detectado rayos gamma cuyo origen es esta nova. Para ello han usado el instrumento LAT del Fermi Gamma Ray Space Telescope.
En concreto han medido un flujo (para energías superiores a 100 MeV [*]) de 3,3(+/-0,8)x10^(-7) fotones por centímetro cuadrado y segundo. Estos datos son consistentes con los valores medidos para otras novas como la estrella simbiótica V407 Cyg, o las novas Mon 2012 y Sco 2012.

Los rayos gamma

Los rayos gamma son un tipo de radiación electromagnética, por lo que está formada por fotones, pero en este caso, a diferencia de los que observamos en el visible, son de muy alta energía. Es tal la energía, que pueden penetrar la materia. Su longitud de onda típica es de 10^(-11) metros y se producen por la desexcitación de un nucleón en estado excitado a otro nivel de menor energía, aunque también se pueden generar a partir de una desintegración radiactiva (en tal caso es uno de los tipos de radiaciones radiactivas junto con la alfa y la beta). Otra característica importante es que no interaccionan con los campos magnéticos. La capacidad de penetración de los rayos gamma en la materia viene expresada mediante la siguiente fórmula:
donde m es el coeficiente de absorción y d el grosor.

Sin embargo estas partículas son detenidas en la alta atmósfera terrestre, no llegando a la superficie. Sin embargo, cuando la energía de estos fotones supera el GeV puede causar una cascada de partículas, las cuales generan la conocida radiación Cherenkov.

Detectando rayos gamma

Nova Delphini 2013. Miguel Rodríguez

Hay tres formas de realizar la detección de estas energéticas partículas:

– Efecto fotoeléctrico: El rayo gamma interactúa con un electrón transfiriéndole su energía. El electrón es expulsado del átomo. Es válido para fotones de energía inferior a 0,5 MeV.
– Efecto Compton: El rayo gamma incide en un electrón, expulsándolo del átomo. La energía restante de transforma en una reemisión de una nuevo fotón de rayo gamma de baja energía, aunque en diferente dirección del fotón incidente. El rango de energías va de 100 KeV a 10 MeV (típicamente las que se dan en explosiones nucleares).
– Creación de pares: La energía del fotón gamma, al estar próximo a un núcleo atómico y debido a su interacción con el campo eléctrico, crea un par electrón-positrón. posteriormente este par se combinan en la creación de dos fotones gamma de 0,51 MeV cada uno.
Observan directamente los rayos gamma desde el espacio y se basan dos técnicas:
– Mediante el uso de espejos concéntricos que envían los rayos a un foco, desviando el rayo poco a poco: dado que los rayos gamma pueden penetrar la materia, la desviación de los rayos debe ser poco a poco y gradualmente
– Mediante detectores de partículas, en particular en la producción de pares electrón-positrón.
La mejor resolución viene dada por las más altas energías, ya que es más fácil la detección de los pares electrón-positrón, ya que su dirección es más próxima al rayo gamma original. En concreto, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi es uno de los más conocidos. Lanzado en Junio de 2008, su principal instrumento es el Telescopio de Gran Superficie LAT (el usado para la detección indicada al principio), que estudia rayos gamma entre 100 MeV y 100 GeV y tiene un campo visual del 20% del cielo. En 2010 descubrió dos grandes burbujas procedentes del centro de la Vía Láctea.

Para finalizar, os volvemos a presentar la curva de luz actualizada de la nova Delphini 2013.

Bibliografía

– “Física nuclear y de partículas“. A. Ferrer. Editorial PUV. 2006.
– “Física de partículas y de astropartículas“. A. Ferrer y E. Ros. Editorial PUV. 2005.
– “Nova brillante en la constelación del Delfín: Nova Delphini 2013“. Vega 0.0. 2013.
– “La nova Delphini 2013 podría ser una nova lenta“. Vega 0.0. 2013.
– “Encontradas dos burbujas gigantes alrededor de la Vía Láctea“. Astrofísica y Física. 2010.
– “Fundamentos de astronomía de rayos gamma“. Vega 0.0. 2011.
– “Estudiando el microuniverso: aceleradores, ciclotrones y colisionadores“. Vega 0.0. 2013.

[*] Un MeV son 1000 electrón-Volt (eV). Abreviado con eV, un electrón-Volt es la energía que adquiere una carga eléctrica elemental de valor e  al experimentar una caída de potencial de 1 voltio. Esto equivale a 1,6021×10^(-12) ergios.

2 comentarios

  1. Verónica Casanova

    😛 ¡Ves como te vienen bien los libros de la PUV!

  2. Francisco Sevilla

    Gracias por dejármelos estos días!

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