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10 de Junio de 2020
Astrofísica

Un potente brote de rayos X en el puente de Magallanes

El año pasado despertó una fuente de rayos X que se había detectado hace tiempo en la corriente de materia que une las Nubes de Magallanes. Según unos investigadores, podría tratarse de un púlsar ultraluminoso en rayos X.

La reaparición de una fuente de rayos X en el Puente de Magallanes ha permitido comprobar que se trata de una fuente ultraluminosa de esa radiación en cuyo centro se encuentra una estrella de neutrones y no un agujero negro. Se trata de un tipo de objeto del que se conocen muy pocos ejemplares [NASA/JPL-CALTECH].

Una fuente de rayos X revivió entre nuestras vecinas galácticas, las Nubes de Magallanes, tras 26 años de permanecer silente. Amar Deo Chandra y otros astrónomos indios consideran ahora que podría tratarse de un púlsar de rayos X ultraluminoso  (ULXP, por el acrónimo en inglés de esta categoría de objetos), tal y como cuentan en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. El brote ha exhibido un brillo de más de un millón de soles y se produjo en el puente de Magallanes, una corriente de gas y estrellas que une las Nubes de Magallanes, dos de las galaxias más cercanas a nosotros (son satélites de la Vía Láctea) y dos de los objetos más lejanos aún visibles a simple vista.

La fuente de rayos X, denominada RX J0209.6-7427, quedó registrada por primera vez en 1993, por un brote que duró seis meses, pero solo se tendría constancia de ello unos doce años después, en una revisión de los datos del satélite ROSAT. Los especialistas determinaron que se trataba de un sistema estelar binario Be/rayos X; es decir, que está formada por una pareja de astros, uno un objeto compacto y el otro una estrella del tipo Be, una estrella grande y azul, brillante.

Ese tipo de explosiones, en sus versiones más comunes, menos energéticas, se explica de la siguiente forma: la estrella Be arroja materia como consecuencia de su rápida rotación, que se estaciona a su alrededor en la forma de un anillo ecuatorial de gas. Cuando el objeto compacto, normalmente una estrella de neutrones, llega en su órbita a su mayor acercamiento a la compañera atrae materia de ese disco; como consecuencia de este proceso de acreción sobre la estrella de neutrones  se produce la emisión de rayos X. Pero en las explosiones más potentes, como RX J0209.6-7427, el mecanismo ha de presentar algunas diferencias.

Tras seis meses de erupción en 1993, RX J0209.6-7427 cayó en un estado durmiente, en el que permaneció 26 años; no se pudo seguir investigándola. Y así hasta la nueva erupción, en noviembre de 2019. Amar Deo Chandra y sus colaboradores investigaron el fenómeno con los datos del observatorio espacial indio Astrosat. La extrema potencia de su emisión de rayos X y su carácter pulsante han llevado al equipo a considerar que ese sistema binario de estrella Be y estrella de neutrones cumple algunas de las características propias de la categoría de objetos conocidos como púlsares de rayos X ultraluminosos, o ULXP. Las fuentes ultraluminosas de rayos X suelen tener como «motor» un agujero negro (quizá de los llamados de masa intermedia, es decir, más grandes que los de origen inmediatamente estelar y menores que los que hay en el centro de las galaxias), pero se conocían ya siete, pulsantes, que tenían que estar ligadas a una estrella de neutrones. RX J0209.6-7427 sería el octavo ejemplar de ese tipo, el segundo más cercano a nosotros (se conoce uno en la Vía Láctea), y el primero detectado en las Nubes de Magallanes; de los otros siete, dos son también binarias Be/rayos X.  

Los ULXP aparecen como meros puntos en el cielo, pero su brillo es comparable al de millones de soles. Una estrella de neutrones es el residuo de una estrella muerta; comprime su masa, parecida a la del Sol, en un minúsculo radio de unos diez kilómetros. La estrella de neutrones de RX J0209.6-7427 rota una vez cada nueve segundos. Los autores han demostrado que aceleró su rotación a lo largo del brote (sin que el período dejase de estar en torno a los nueve segundos). Es corriente que suceda, pero en este caso la aceleración fue especialmente intensa, mil veces mayor de lo habitual en un púlsar de rayos X con acreción desde una estrella Be. Eso significa, escriben los autores, que el ritmo de la acreción debió de ser a su vez entre 500 y 1000 veces mayor que en el caso más corriente. Hay diversas hipótesis sobre el mecanismo exacto que crea unos «fuegos artificiales de rayos X» tan luminosos en los ULXP, pero se trata solo de procesos posibles.

Janosch Deeg

Referencia: «Study of recent outburst in the Be/X-ray binary RX J0209.6-7427 with AstroSat: a new ultraluminous X-ray pulsar in the Magellanic Bridge?», de Amar Deo Chandra et al., en Monthly Notices of the Royal Academy, volumen 495, número 3, julio de 2020, págs. 2664-2672.

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