El efecto de miles de estrellas moviéndose a 700.000 kilómetros por hora

Se ha descubierto una nueva fuente de rayos cósmicos. En las proximidades del cúmulo estelar de Los Arcos, a unos cien años-luz del centro de la Vía Láctea, las partículas constituyentes de los rayos cósmicos son aceleradas en la onda de choque generada por decenas de miles de estrellas jóvenes desplazándose a una velocidad de alrededor de 700.000 kilómetros por hora.

El hallazgo lo ha hecho un equipo de investigadores del Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS) y la Comisión de Energía Atómica y de Energías Alternativas (antes Comisión de Energía Atómica) de Francia, valiéndose del Telescopio Espacial XMM-Newton de rayos X de la Agencia Espacial Europea.

Estos rayos cósmicos producen una emisión característica de rayos X al interactuar con los átomos del gas circundante. Su origen es diferente al de los rayos cósmicos típicos que fueron descubiertos hace cien años por Victor Hess, y que se originan en las explosiones de supernovas.

Cien años atrás, el físico austríaco Victor Franz Hess descubrió la existencia de radiaciones ionizantes de origen extraterrestre, a las que llamó rayos cósmicos. Hoy, su naturaleza se conoce bien. Cuando ciertas estrellas al final de su vida explotan y se convierten en supernovas, su materia es expulsada a velocidad supersónica, generando ondas de choque que aceleran a partículas. Como resultado, algunos núcleos atómicos ganan muchísima energía cinética y logran entrar en la atmósfera terrestre.

Región del cúmulo de Los Arcos, vista en los rayos-X. (Foto: V. Tatischeff)

Sin embargo, los rayos cósmicos de baja energía no se detectan en nuestro planeta, ya que el viento solar les impide la entrada en la heliosfera. Por tanto, se sabe poco acerca de su composición química y cómo fluyen, aunque todo apunta a que tienen un papel significativo en la galaxia. Por ejemplo, al calentar e ionizar las densas nubes interestelares, probablemente regulan la formación de estrellas.

Las estrellas en el cúmulo de Los Arcos están viajando juntas a una velocidad de aproximadamente 700.000 kilómetros por hora. Aquí los rayos cósmicos atípicos son con toda probabilidad producidos por la colisión a gran velocidad del cúmulo estelar con una nube de gas que se encuentra en su camino. En esta región particular, la densidad energética de los iones acelerados es alrededor de mil veces mayor que la de los rayos cósmicos en la vecindad del sistema solar.

Ésta es la primera vez que se ha descubierto una fuente importante de rayos cósmicos de baja energía fuera del sistema solar. El hallazgo demuestra que las ondas de choque de las supernovas no son el único fenómeno capaz de causar la aceleración a enorme velocidad de núcleos atómicos en la galaxia. Lo descubierto en el estudio debería hacer posible identificar nuevas fuentes de iones en el medio interestelar y puede conducir a un mejor conocimiento de los efectos de estas partículas energéticas en la formación de estrellas.

Fuente de la Ciencia y la Tecnología