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Descubren un sistema binario que rompe todos los registros astronómicos


Utilizando el instrumento KPED en el Observatorio Nacional Kitt Peak de la NSF, los astrónomos han descubierto un sistema binario eclipsante compuesto de enanas blancas con el período orbital más corto conocido hasta la fecha. Ubicado a casi 8,000 años luz de distancia en la constelación de Bootes, el sistema ZTF J153932.16 + 502738.8 es también el segundo conjunto más rápido de enanas blancas en órbita encontrado hasta la fecha.

El Bootes es una de las 88 constelaciones modernas y era una de las 48 constelaciones listadas por Ptolomeo. Bootes parece ser una figura humana grande, mirando hacia la Osa Mayor.

“Se espera que las enanas blancas binarias con órbitas estrechas sean fuentes muy fuertes de radiación de ondas gravitacionales. Aunque se prevé que sean relativamente común, tales sistemas han demostrado ser esquivos, con solo unos pocos identificados hasta la fecha”, dijeron los investigadores.

La Instalación Transitoria Zwicky (ZTF) de Caltech, que es un nuevo estudio de la esfera celeste, actualmente en curso en el Observatorio Nacional Kitt Peak y el Observatorio Palomar, está cambiando esta situación.

El sistema
ZTF J153932.16 + 502738.8 (J1539 para abreviar en este articulo) se compone de dos enanas blancas que se orbitan entre sí cada 6.91 minutos. El sistema tiene una órbita tan compacta que todo el sistema binario podría caber dentro del diámetro del planeta Saturno.

"Cuando la estrella más tenue pasa frente a la más brillante, bloquea la mayor parte de la luz, lo que da como resultado el patrón de parpadeo de siete minutos que vemos en los datos", dijo el autor principal del estudio, Kevin Burdge.

Se estima que las enanas blancas en una órbita cercana, se enrollan en espiral más cerca y más rápido, ya que el sistema pierde energía al emitir ondas gravitacionales.

A veces, estas enanas blancas binarias se fusionan en una sola estrella, y otras veces la órbita se ensancha a medida que la enana más blanca es triturada gradualmente por la enana blanca más pesada.

No estamos seguros de lo que sucederá en este caso, pero encontrar más sistemas de este tipo nos dirá con qué frecuencia estas estrellas sobreviven a esta clase de encuentros tan cercanos.

Se pronostica que el período orbital de J1539 se reducirá considerablemente después de unos pocos años. Por lo tanto, se estaran orbitando mutuamente, incluso mucho más cerca.

Kevin Burdge y sus colegas pudieron confirmar la predicción de la relatividad general de una órbita cada vez más pequeña y cerrada, comparando los nuevos resultados con los datos adquiridos en los últimos diez años.

“J1539 es una joya rara; es una de las pocas fuentes conocidas de ondas gravitacionales, que será detectada por la futura misión espacial europea LISA (Antena espacial con interferómetro láser), que se espera que se lance en 2034”, señalaron los investigadores.

Otro misterio que los investigadores esperan responder en el futuro involucra la temperatura de la enana blanca más caliente, que se estima en el rango de los 90,000 grados Fahrenheit (50,000 grados Celsius).

Se cree que esta enana blanca está muy caliente porque está comenzando a "alimentarse" del material de su compañera enana blanca. Ese material es desprendido, arrastrado y se suma al material de la otra enana blanca, un proceso que calienta el material a temperaturas extremadamente altas. Pero esta alimentación, o proceso de acreción, generalmente se asocia con los rayos X, y lo misterioso es que los científicos no están viendo o detectando ninguno de estos rayos X.

Es extraño que no estemos viendo rayos X en este sistema. Una posibilidad es que los puntos de acreción en la enana blanca, que son esencialmente las áreas sobre las que cae el material, sean más grandes de lo que es típico, y esto podría provocar una emisión de luz ultravioleta y luz óptica, en lugar de los típicos rayos X.

Referencia del documento científico:
Kevin B. Burdge et al. 2019. Disminución de órbita relativista general en un sistema binario eclipsante con período orbital de siete minutos. Nature 571: 528-531; doi: 10.1038 / s41586-019-1403-0

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