La sonda Einstein capta una inusual pareja en rayos X
Por: ESA.
18 de febrero de 2025
Impresión artística de la cristalización en una enana blanca. Crédito de la imagen: Universidad de Warwick/Mark Garlick.
La extraña pareja cósmica está formada por una gran estrella caliente, más de diez veces más grande que nuestro Sol, y una pequeña enana blanca compacta, con una masa similar a la nuestra. Hasta ahora, solo se han descubierto unos pocos de estos sistemas. Y esta es la primera vez que los científicos han podido rastrear la luz de rayos X que proviene de una pareja tan curiosa desde su repentina aparición inicial hasta su desaparición.
El 27 de mayo de 2024, el telescopio de rayos X de campo amplio (WXT, por sus siglas en inglés) de la sonda Einstein detectó rayos X procedentes de nuestra galaxia vecina, la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Para descubrir el origen de este nuevo faro celestial, denominado EP J0052, los científicos apuntaron el telescopio de rayos X de seguimiento de la sonda Einstein en esa dirección. Las observaciones de WXT también hicieron que los telescopios de rayos X Swift y NICER de la NASA apuntaran hacia el objeto recién descubierto. El XMM-Newton de la ESA realizó un seguimiento 18 días después del detonante.
“Estábamos buscando fuentes fugaces cuando nos topamos con este nuevo punto de luz de rayos X en la Pequeña Nube de Magallanes. Nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo inusual, que solo la sonda Einstein podía captar”, afirma Alessio Marino, investigador postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y autor principal del nuevo estudio publicado hoy. “Esto se debe a que, entre los telescopios actuales que monitorean el cielo en rayos X, WXT es el único que puede ver rayos X de menor energía con suficiente sensibilidad para captar la nueva fuente”.
Gracias a que la sonda Einstein detectó la nueva fuente desde el primer destello, los científicos pudieron analizar lotes de datos de diferentes instrumentos. Examinaron cómo variaba la luz en una gama de longitudes de onda de rayos X a lo largo de seis días y descubrieron algunos de los elementos presentes en el material que explotó, como nitrógeno, oxígeno y neón.
El análisis proporcionó pistas cruciales. “Enseguida nos dimos cuenta de que estábamos ante un descubrimiento poco común: una pareja celeste muy esquiva. Este dúo inusual está formado por una estrella masiva que llamamos estrella Be, con un peso 12 veces superior al del Sol, y un 'cadáver' estelar conocido como enana blanca, un objeto compacto e hiperdenso, con una masa similar a la de nuestra estrella”, explica Alessio.
Las dos estrellas orbitan muy cerca una de la otra y el intenso campo gravitatorio de la enana blanca atrae materia de su compañera. A medida que más y más material (principalmente hidrógeno) cae sobre el objeto compacto, su fuerte gravedad lo comprime, hasta que se inicia una explosión nuclear descontrolada. Esto crea un destello brillante de luz en una amplia gama de longitudes de onda, desde la luz visible hasta los rayos ultravioleta y X.
A primera vista, la existencia de este dúo resulta desconcertante. Las estrellas masivas del tipo Be consumen rápidamente su reserva de combustible nuclear. Su vida es feroz y corta, pues dura unos 20 millones de años. Su compañera es (normalmente) el remanente colapsado de una estrella similar a nuestro Sol que, aislada, viviría varios miles de millones de años. Los científicos creen que la pareja comenzó junta, como un par binario mejor emparejado, formado por dos estrellas bastante grandes, seis y ocho veces más masivas que nuestro Sol.
La estrella más grande agotó antes su combustible nuclear y comenzó a expandirse, desprendiendo materia hacia su compañera. Primero, el gas de sus capas exteriores hinchadas fue absorbido por la compañera; luego, sus capas exteriores restantes fueron expulsadas, formando una envoltura alrededor de las dos estrellas, que luego se convirtió en un disco y finalmente se disolvió. Al final de este drama, la estrella compañera había crecido hasta alcanzar una masa 12 veces mayor que la del Sol, mientras que el núcleo de la otra estrella, que se había quedado atrás, se había colapsado y se había convertido en una enana blanca de poco más de una masa solar. Ahora, es el turno de la enana blanca de robar y engullir material de las capas externas de la estrella Be.
Fuente:
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Einstein_Probe_catches_X-ray_odd_couple