Descubren una estrella de neutrones emitiendo un gran chorro de potentes rayos-X.
Un equipo de astrónomos ha descubierto una estrella de neutrones emitiendo un gran chorro de potentes rayos-X, marcando la primera vez que tal chorro de rayos-X se ha detectado con origen en una clase de objetos distinta a los agujeros negros.
Esta ilustración artística muestra el chorro de partículas relativistas saliendo de Circinus X-1, un sistema donde una estrella de neutrones está en órbita alrededor de una estrella con una masas de varias veces la del Sol. Rayos-X: NASA/CXC/Universidad de Wisconsin-Madison/S.Heintz et al.; Ilustración: NASA/CXC/M.Weiss
“Este descubrimiento demuestra que las propiedades inusuales de los agujeros negros – tales como la carencia de una superficie real – puede que no se requiera para formar potentes chorros de rayos-X, como se pensaba previamente”, dijo el Profesor de Astronomía y Astrofísica de la Universidad Estatal de Pennsylvania Niel Brandt, uno de los científicos del equipo que realizó el descubrimiento con el Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA.
El descubrimiento, el cual se describe en un artículo recientemente publicado en The Astrophysical Journal Letters, puede ayudar a los astrónomos a comprender cómo los chorros de rayos-X puede salir de una estrella de neutrones – la bola extremadamente densa de neutrones empaquetados que queda después de que una estrella más “normal” haya explotado al final de su vida. “Hemos encontrado chorros de rayos-X en nuestra Vía Láctea en Circinus X-1, un sistema binario con una estrella de neutrones que orbita alrededor de una estrella de varias veces la masa del Sol, aproximadamente a 20 000 años luz de la Tierra”, dijo Brandt. “Circinus X-1 muestra claras evidencias de chorros de rayos-X, indicando que nuestra galaxia contiene quásar con todas las de la ley”, dijo Brandt, que fue clave en la interpretación de los datos recibidos por Chandra. Los microquásares son versiones a pequeña escala de los mucho más potentes quásares, los cuales están entre los objetos conocidos más luminosos y distantes del universo.
Los investigadores especulan que la gravedad puede ser la clave para crear estos chorros de rayos-X – los agujeros negros y las estrellas de neutrones tienen ambos campos gravitatorios masivos. El descubrimiento de este chorro también revela cómo de eficientes pueden ser las estrellas de neutrones como fábricas cósmicas. El equipo de investigación estima que un porcentaje sorprendentemente alto de la energía disponible del material que cae en la estrella de neutrones es convertido en propulsión para el chorro. “En términos de eficiencia energética del universo, este resultado demuestra que las estrellas de neutrones están cerca encabezar la lista”, dijo Norbert Schulz, coautor del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge. “Este chorro es casi tan eficiente como uno procedente de un agujero negro”.
El resultado de Chandra también ayuda a explicar el origen de lóbulos difusos de emisiones de radio previamente detectadas alrededor de Circinus X-1. El equipo encontró que los chorros de rayos-X de partículas de alta energía son lo bastante potentes para crear y mantener estos globos de gas de radio-emisiones. “Hemos visto enormes nubes de radio alrededor de agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias”, dijo Sebastian Heinz, astrónomo de la Universidad de Wisconsin y el autor principal del artículo científico. “Lo que es inusual aquí es que esta versión de bolsillo, relativamente hablando, está siendo alimentada por una estrella de neutrones, no por un agujero negro”.
La principal prueba para los chorros recientemente encontrados provino de dos características extendidas en los datos de Chandra. Estos dos dedos de emisiones de rayos-X están separados 30 grados y pueden representar los muros exteriores de un chorro amplio. Cuando se superponen con las imágenes de radio, estas características, que están al menos a cinco años luz de la estrella de neutrones, trazan el contorno del chorro de radio.
Otra interpretación es que estas dos características representan dos chorros separados altamente colimados producidos en épocas distintas por una estrella de neutrones que se tambalea como una peonza cuando gira, provocando que el chorro salga disparado a distintos ángulos en distintos momentos. Esta “precesión” de tambaleo del chorro también es consistente con las observaciones de radio tomadas en distintos momentos, las cuales muestran ángulos de orientación variables del chorro. Si el escenario de precesión es el correcto, Circinus X-1 poseería uno de los chorros más grandes y estrechos encontrados en un sistema binario de rayos-X hasta la fecha, representando otra forma en la que las estrellas de neutrones pueden rivalizar, e incluso superar, a sus parientes mayores de los agujeros negros.
“Circinus X-1 demuestra la riqueza de la fascinante física de acreción en la que parece llegar un nuevo y apasionante descubrimiento con cada observación de rayos-X”, dijo Brandt.
Fecha Original: 4 de febrero de 2008
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Fuente: Ciencia Kanija
Imagen actualizada por la USNO
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