El XMM-Newton de l’ESA ha radiografiat aquesta bella criatura còsmica, coneguda com la nebulosa del manatí, determinant la ubicació d’una acceleració de partícules inusual al seu “cap”.
Es creu que la nebulosa del manatí, o W50, és un gran romanent de supernova creat quan una estrella gegant va explotar fa uns 30.000 anys, llançant les seves closques de gasos pel cel. És una de les característiques més grans que es coneixen, que abasta la mida equivalent de quatre llunes plenes.
Inusualment per a un romanent de supernova, un forat negre roman al seu nucli. Aquest ‘microquasar’ central, conegut com SS 433, emet potents dolls de partícules que viatgen a velocitats properes a la quarta part de la velocitat de la llum que travessen les closques gasoses, creant la forma de doble lòbul.
SS 433 s’identifica pel punt vermell al centre de la imatge. Les dades de raigs X adquirides per XMM-Newton es representen en groc (raigs X suaus), magenta (raigs X d’energia mitjana) i cian (emissió de raigs X durs), mentre que el vermell és les longituds d’ona òptiques de ràdio i verds capturades pel Very Large Array i l’Observatori Skinakas a Grècia, respectivament. Les dades de la NASA NuSTAR i Chandra també es van utilitzar per a l’estudi (no es mostra en aquesta imatge).
La nebulosa va cridar l’atenció l’any 2018 quan l’Observatori d’Aigua d’Altitud Cherenkov, que és sensible als fotons de raigs gamma d’energia molt alta, va revelar la presència de partícules altament energètiques (centenars d’electrons tera), però no va poder identificar des d’on dins del Manatee les partícules estaven originant.
XMM-Newton va ser crucial a l’hora d’apropar-se a la regió d’acceleració de partícules en el raig de raigs X del cap del manatí, que comença a uns 100 anys llum de distància del microquàsar (representat pel magneta i els colors cian cap al costat esquerre SS 433). ) i s’estén fins a aproximadament 300 anys llum (coincidint amb l'”orella” de la ràdio on acaba el xoc).
Samar Safi-Harb de la Universitat de Manitoba, Canadà, que va dirigir l’estudi, diu que “gràcies a les noves dades XMM-Newton, complementades amb dades de NuSTAR i Chandra, creiem que les partícules s’estan accelerant a energies molt altes al capdavant de el manatí mitjançant un procés d’acceleració de partícules inusualment energètic. El flux de sortida del forat negre probablement va arribar allà i s’ha tornat a alimentar a radiació d’alta energia en aquest lloc, potser a causa de les ones de xoc als núvols de gas en expansió i els camps magnètics millorats”.
La nebulosa actua com un laboratori proper per explorar una àmplia gamma de fenòmens astrofísics associats amb les sortides de moltes fonts galàctiques i extragalàctiques i serà objecte d’una investigació addicional. A més, els estudis de seguiment del futur observatori de raigs X Athena de l’ESA proporcionaran detalls encara més sensibles sobre el funcionament intern d’aquest curiós manatí còsmic.
El paper Emissió de raigs X durs del jet oriental de SS 433 que alimenta la nebulosa ‘Manatee’ W50: evidència de la reacceleració de partícules ha estat acceptat per a la seva publicació a l’Astrophysical Journal, i també ho és disponible mitjançant arXiv.
