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La NASA encuentra un Púlsar de rayos X en una órbita ultracompacta


Astrónomos de la NASA, utilizando el Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) han encontrado evidencia de que un púlsar de rayos X llamado IGR J17062-6143 (J17062, para abreviar) reside en un sistema binario ultracompacto. En este sistema, J17062 y su estrella compañera, una enana blanca, orbitan alrededor del centro de masa común en solo 38 minutos.

17062, también clasificado como SWIFT J1706.6-6146, está a unos 16,300 años luz de la Tierra.

La estrella enana blanca en el sistema es un "peso ligero", sólo tiene alrededor del 1.5% de la masa de nuestro Sol. El pulsar es mucho más pesado, alrededor de 1,4 masas solares.

Los datos de NICER muestran que las estrellas de J17062 giran una alrededor de la otra en una órbita circular, que es común para acrecentar púlsares de rayos X de milisegundos.

Las estrellas están a solo unas 186,000 millas (300,000 km) de distancia, menos que la distancia entre la Tierra y la Luna.

"La distancia entre nosotros y el pulsar no es constante. Está variando según su movimiento orbital ", dijo el líder del equipo, el Dr. Tod Strohmayer, un astrofísico en el Goddard Space Flight Center de la NASA.

"Cuando el púlsar está más cerca, la emisión de rayos X tarda un poco menos en llegar a nosotros que cuando está más lejos. Este tiempo de retraso es pequeño, solo alrededor de 8 milisegundos para la órbita de J17062, pero está dentro de las capacidades de una sensible máquina de pulsar como NICER".

Basándose en el vertiginoso período orbital y la separación, el Dr. Strohmayer y sus coautores piensan que la segunda estrella es una enana blanca, pobre en hidrógeno.

"No es posible que una estrella rica en hidrógeno, como nuestro Sol, sea la compañera del púlsar. No se puede colocar una estrella como esa en una órbita tan pequeña", dijo el Dr. Strohmayer.

Una observación previa de 20 minutos del Explorador de sincronización X Rossi (RXTE) de la NASA en 2008, sólo fue capaz de establecer un límite inferior para el período orbital de J17062.

NICER, que se instaló a bordo de la Estación Espacial Internacional en junio de 2017, ha podido observar el sistema durante periodos de tiempo mucho más largos. En agosto, el instrumento se centró en J17062 durante más de siete horas durante 5.3 días.

La observación del RXTE sobre el sistema de J17062 en 2008, encontró pulsos de rayos X recurrentes; 163 veces por segundo. Generalmente, estos pulsos marcan las ubicaciones de los puntos calientes alrededor de los polos magnéticos de los púlsares, por lo que permiten a los astrónomos determinar qué tan rápido está girando. El pulsar de J17062 está girando a aproximadamente 9,800 revoluciones por minuto.

"Los puntos calientes se forman cuando el campo gravitatorio intenso de una estrella de neutrones extrae material de un compañero estelar, en el caso de J17062, de la estrella enana blanca, donde se acumula en un disco de acreción", explicaron los astrónomos.

La materia en el disco cae en espiral hacia abajo, eventualmente abriendo su camino hacia la superficie. Las estrellas de neutrones tienen fuertes campos magnéticos, por lo que el material aterriza en la superficie de la estrella de manera desigual, viajando a lo largo del campo magnético hacia los polos magnéticos donde crea puntos calientes.

El constante bombardeo de gas en caída hace que los púlsares en acreción giren más rápidamente. A medida que giran, los puntos calientes entran y salen de la vista de los instrumentos de rayos X como NICER, que registran las fluctuaciones. Algunos púlsares giran a más de 700 veces por segundo.

Referencia del documento científico:
T.E. Strohmayer et al. 2018. NICER descubre la órbita ultracompacta del Púlsar de milisegundos IGR J17062-6143. The Astrophysical Journal Letters, volumen 858, número 2; doi: 10.3847 / 2041-8213 / aabf44

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