Una estrella “Viuda Negra” sería la fuente de los misteriosos pulsos de rayos gamma

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Una estrella “Viuda Negra” sería la fuente de los misteriosos pulsos de rayos gamma

Ilustración de un binario de viuda negra. (Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)

Durante más de dos décadas, los astrónomos han estado buscando la fuente de una misteriosa emisión de rayos gamma de alta energía. Aunque inicialmente localizaron su origen en nuestra propia galaxia (un sistema binario a 2.740 años luz de distancia), solo ubicaron una de las estrellas.

Ahora, una investigación publicada en The Astrophysical Journal Letters anuncia el fin del misterio. Investigadores, dirigidos por el astrónomo Lars Nieder del Instituto Albert Einstein de Hannover han precisado esa segunda estrella mediante la búsqueda de datos de rayos gamma obtenidos entre 2008 y 2018.

Sistema binario

“El sistema estelar binario (y la estrella de neutrones en su corazón, ahora conocida como PSR J1653-0158), establecieron nuevos récords”, dijo Nieder. El astrónomo recalca que se trata de un sistema bastante extraño.

“… con un poco más del doble de la masa de nuestro Sol, la estrella de neutrones es extraordinariamente pesada. Su compañera tiene aproximadamente 6 veces la densidad del plomo, pero solo alrededor del 1% de la masa de nuestro Sol”, añade. “Esta ‘extraña pareja’ orbita cada 75 minutos, más rápido que todos los binarios comparables conocidos”.

Este dato último dato es clave. Desde el 2014 las observaciones ópticas y de rayos X de la fuente de rayos gamma habían revelado una estrella variable con un período de 75 minutos. Los astrónomos creen que la segunda estrella es la fuente de los rayos gamma.

La segunda estrella

Durante un tiempo lo científicos pensaron que la segunda estrella era un púlsar. Este es un tipo de estrella de neutrones que gira rápidamente y que emite radiación desde sus polos. Esos rayos son como un faro emitiendo pulsos a la velocidad de rotación de la estrella.

El equipo analizó el valor de una década de datos de rayos gamma recopilados por el Telescopio Large Area (LAT) a bordo del Telescopio espacial de rayos Gamma Fermi de la NASA. Para esto, se ayudó de la potencia informática donada por decenas de miles de miembros del programa de ciencia ciudadana Einstein @Home.

En solo dos semanas, encontraron su púlsar. La peculiar estrella gira extremadamente rápido, más de 500 veces por segundo. Los púlsares de milisegundos giran extremadamente rápido; de ahí su nombre. Pero el PSR J1653-0158 tiene una de las velocidades de rotación más rápidas jamás vistas en púlsares.

Además, el púlsar tiene un campo magnético extremadamente débil. Está dentro de los tres últimos detectados por la fuerza del campo magnético de un púlsar. 

«Viuda negra»

El compañero también es bastante extraño, ya que tiene una masa increíblemente baja. El equipo cree que es una enana blanca de helio que ha sido canibalizada por el púlsar, dejando un remanente. Este tipo de sistema se conoce como binario de «viuda negra».

“El remanente de una estrella enana orbita el púlsar a solo 1,3 veces la distancia Tierra-Luna en solo 75 minutos a una velocidad de más de 700 kilómetros por segundo”, explicó Nieder. “Este inusual dúo podría haberse originado a partir de un sistema binario extremadamente cercano, en el que la materia fluyó originalmente de la estrella compañera a la estrella de neutrones, aumentando su masa y haciendo que gire cada vez más rápido mientras simultáneamente amortigua su campo magnético”.

Esta hipótesis está respaldada por la ausencia de ondas de radio. Esto podría deberse a que el sistema está rodeado por una densa nube de material procedente de la estrella enana canibalizada. La radiación gamma podría penetrar esta nube, pero no las ondas de radio.

Otro aspecto positivo del reciente descubrimiento, además del astronómico, es la participación de los científicos ciudadanos. La detección no hubiese sido posible sin la herramienta Einstein @Home, la cual esencialmente usa tiempo de computación inactivo para proporcionar capacidades de supercomputación.  

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