Astrónomos descubren lo que podrían ser 21 estrellas de neutrones orbitando estrellas similares al Sol
Por: Whitney Clavin, Caltech.
16 de julio de 2024
Esta ilustración muestra un sistema binario de estrellas formado por una densa estrella de neutrones y una estrella normal similar al Sol. Crédito de la imagen: Caltech/R. Hurt (IPAC).
La mayoría de las estrellas de nuestro Universo se presentan en pares. Si bien nuestro propio Sol es un solitario, muchas estrellas como nuestro Sol orbitan alrededor de estrellas similares, mientras que una gran cantidad de otras parejas exóticas entre estrellas y orbes cósmicos salpican el Universo. Los agujeros negros, por ejemplo, se encuentran a menudo orbitando entre sí. Una pareja que ha demostrado ser bastante rara es la que se forma entre una estrella similar al Sol y un tipo de remanente estelar denominado estrella de neutrones.
Ahora, astrónomos dirigidos por Kareem El-Badry, de Caltech, han descubierto lo que parecen ser 21 estrellas de neutrones en órbita alrededor de estrellas como nuestro Sol. Las estrellas de neutrones son núcleos densos y quemados de estrellas masivas que explotaron. Por sí solas, son extremadamente débiles y, por lo general, no se las puede detectar directamente. Pero cuando una estrella de neutrones orbita alrededor de una estrella similar al Sol, tira de su compañera, lo que hace que la estrella se mueva de un lado a otro en el cielo.
Utilizando la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea, los astrónomos pudieron captar estos bamboleos reveladores para revelar una nueva población de estrellas de neutrones oscuras. “Gaia está continuamente escaneando el cielo y midiendo las oscilaciones de más de mil millones de estrellas, por lo que hay buenas probabilidades de encontrar incluso objetos muy raros”, dice El-Badry, profesor asistente de astronomía en Caltech y científico adjunto en el Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania.
El nuevo estudio, que incluye un equipo de coautores de todo el mundo, fue publicado en The Open Journal for Astrophysics. Se utilizaron datos de varios telescopios terrestres, incluido el Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawái; el Observatorio La Silla en Chile; y el Observatorio Whipple en Arizona, para realizar un seguimiento de las observaciones de Gaia y aprender más sobre las masas y las órbitas de las estrellas de neutrones ocultas.
Si bien ya se habían detectado estrellas de neutrones en órbita alrededor de estrellas como nuestro Sol, todos esos sistemas eran más compactos. Con poca distancia entre los dos cuerpos, una estrella de neutrones (que es más pesada que una estrella similar al Sol) puede robarle masa a su compañera. Este proceso de transferencia de masa hace que la estrella de neutrones brille intensamente en longitudes de onda de rayos X o de radio. En cambio, las estrellas de neutrones del nuevo estudio están mucho más lejos de sus compañeras, del orden de una a tres veces la distancia entre la Tierra y el Sol.
Eso significa que los cadáveres estelares recién descubiertos están demasiado lejos de sus compañeras como para robarles material. En cambio, están inactivos y oscuros. “Estas son las primeras estrellas de neutrones descubiertas únicamente debido a sus efectos gravitatorios”, dice El-Badry. El descubrimiento resulta un tanto sorprendente porque no está claro cómo una estrella que explotó termina junto a una estrella como nuestro Sol.
En principio, el progenitor de la estrella de neutrones debería haber alcanzado un tamaño enorme e interactuado con la estrella de tipo solar durante su última etapa de evolución. La enorme estrella habría golpeado a la pequeña estrella, probablemente envolviéndola temporalmente. Más tarde, el progenitor de la estrella de neutrones habría explotado en una supernova, que, según los modelos, debería haber desprendido los sistemas binarios, enviando a las estrellas de neutrones y a las estrellas similares al Sol en direcciones opuestas.
Gaia pudo encontrar a estos improbables compañeros gracias a sus amplias órbitas y largos períodos (las estrellas similares al Sol orbitan alrededor de las estrellas de neutrones con períodos de seis meses a tres años). Las nuevas observaciones también sugieren lo poco frecuentes que son estos emparejamientos, El-Badry señala que: “Estimamos que aproximadamente una de cada millón de estrellas de tipo solar orbita alrededor de una estrella de neutrones en una órbita amplia”.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-07-astronomers-neutron-stars-orbiting-sun.html