Nuevos hallazgos sobre uno de los sistemas estelares más exóticos conocidos en la galaxia: el microcuásar SS 433

Un estudio internacional reciente revela nuevos hallazgos sobre el comportamiento del microcuásar SS 433, uno de los sistemas estelares más exóticos conocidos en la galaxia. Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Nature Astronomy, sirven de marco para investigar otros fenómenos del universo.

La investigación está liderada por Jose López Miralles, antiguo miembro del departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València (UV) y actualmente científico de operaciones espaciales en la Agencia Espacial Europea, cuenta con la participación de Manel Perucho Pla y José María Martí, profesores e investigadores del departamento de Astronomía y Astrofísica y del Observatorio Astronómico de la UV, y de David Vallés Pérez, miembro del mismo departamento durante el estudio, detalla la institución académica.

Los microcuásares son sistemas estelares binarios (dos estrellas orbitando juntas), en los cuales una de ellas es un objeto compacto (un agujero negro o una estrella de neutrones) que captura materia de su compañera. Este proceso forma un disco de acreción alrededor del objeto compacto que emite un par de potentes chorros de plasma en el espacio, también conocidos como jets, que actúan como aceleradores cósmicos de partículas. La eyección de estos flujos de partículas es la consecuencia más espectacular de la transferencia de materia entre ambos cuerpos, provocada por la interacción entre la gravedad, las partículas y los campos magnéticos.

El cuerpo celeste objeto de estudio presenta dos chorros potentes. El trabajo tiene el objetivo de establecer una posible conexión entre la topología del campo magnético y la naturaleza (continua o discreta) de los chorros. De este modo, "ofrece una posible solución a un comportamiento complejo que todavía no se había podido explicar", apunta Manel Perucho.

"La formación de estos jets es uno de los fenómenos más energéticos del universo --destaca Jose López Miralles--. Aun así, todavía existen interrogantes sobre su origen y su evolución. El microcuásar SS 433 es un laboratorio natural excepcional para responder a este tipo de preguntas".

"En el centro del microcuásar existe un sistema binario formado por una estrella activa y un agujero negro --señala Perucho--. El agujero negro atrae las capas externas de la estrella que llegan a su zona de influencia gravitatoria. En este proceso se forma un chorro de plasma que se propaga hasta escalas de decenas de años luz, interacciona con el resto de la supernova que originó el agujero negro y genera una estructura conocida como Nebulosa del Manatí, que se encuentra a unos 18.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Aquila".

DESVELAN DETALLES SOBRE LOS CHORROS RELATIVISTAS EN SS 433

Mediante simulaciones numéricas de última generación que modelan la evolución de los campos magnéticos del chorro, realizadas en potentes superordenadores dentro de la Red Española de Supercomputación, el trabajo evidencia que la topología del campo magnético observada puede surgir de manera natural a partir de colisiones entre eyecciones de materia expulsadas con velocidades ligeramente diferentes. Las interacciones se dan en escalas inferiores al parsec, una unidad a menudo utilizada en astronomía que equivale a 3,26 años luz.

Estas interacciones también originan la formación de nódulos de plasma más masivos, dinámicamente más estables y, por lo tanto, con mayor probabilidad de propagarse a mayores distancias sin desintegrarse. "Para llevar a cabo estas simulaciones, se han utilizado cuatro millones de horas de CPU", Miralles.

La investigación "demuestra, una vez más, que las simulaciones numéricas representan el laboratorio en el que poder acercarse a entender fenómenos y acontecimientos que sin ellas serían intratables", infiere José Mª Martí. Además, "aporta una posible explicación al comportamiento del objeto SS 433 en una región en la que se producen cambios significativos tanto en la orientación del campo magnético que podemos observar como en la dinámica del sistema".

EL MARCO PARA ENTENDER NUEVOS ENIGMAS

El equipo de investigación concluye que los resultados brindan una explicación plausible y coherente a un conjunto de observaciones del microcuásar estudiado. Además," abren la puerta a aplicar estas ideas al análisis de otros sistemas y puede ayudar a entender algunos de los fenómenos más extremos del universo".

Por tanto, continuar trabajando en el marco iniciado, añade el equipo, "será fundamental para comprender cómo se propagan los chorros de esta enigmática fuente galáctica".

Manel Perucho es el director del grupo de investigación Astrofísica Relativista y de Altas Energías de la UV, del que José Mª Martí es también miembro. El análisis se ha llevado a cabo enmarcado en la tesis doctoral de Jose López Miralles, que actualmente trabaja en SSC Space Netherlands como científico de operaciones espaciales para la Agencia Espacial Europea.