Se observa por primera vez una estrella de neutrones que emite un chorro como si fuera un aspersor de jardín
Los astrónomos han descubierto por primera vez una estrella de neutrones cuyo chorro está cambiando de dirección. El chorro, que se asemeja a un aspersor de jardín, proviene del fenomenal objeto Circinus X-1, uno de los objetos más brillantes y mejor estudiados del cielo en rayos X. Sin embargo, resulta que hay mucho más por descubrir sobre este objeto.
Circinus X-1 es un sistema binario. Está formado por una estrella de neutrones, los restos extremadamente densos de una estrella que se convirtió en supernova, orbitada por una estrella compañera de la que roba material. Parte de ese material es expulsado del sistema en forma de chorros potentes. Estos chorros se ven comúnmente alrededor de agujeros negros, pero Circinus X-1 fue la primera estrella de neutrones que se vio con chorros, en 2007. Curiosamente, ahora se ha observado que el chorro no va en línea recta.
Circinus X-1 es una fuente muy estudiada en nuestro campo, pero sigue siendo un enigma incluso después de 50 años de investigación.
Fraser Cowie
La interacción entre la estrella giratoria y el disco de material crea una precesión. Al igual que una peonza que disminuye su velocidad, la dirección de rotación de la estrella de neutrones y su punto de salida del chorro cambian. Este movimiento hace que el chorro parezca un aspersor de jardín o incluso la cinta de una gimnasta.
«[The research] es «Es realmente emocionante porque Circinus X-1 es una fuente muy estudiada en nuestro campo, pero sigue siendo un misterio incluso después de 50 años de observación», dijo a IFLScience Fraser Cowie, de la Universidad de Oxford, quien presentó la nueva investigación. «Ahora hemos logrado, con nuestras nuevas observaciones, arrojar un poco más de luz sobre por qué es tan desconcertante y ver aún más características. Estamos comenzando a vincular las diversas cosas desconcertantes en una imagen más unificada».
Imagen de radio del chorro de precesión en forma de S lanzado por la estrella de neutrones en Circinus X-1.
Crédito de la imagen: Fraser Cowie
Las observaciones se realizaron con el telescopio MeerKAT en Sudáfrica. Las recientes mejoras, que mejoran la sensibilidad y la resolución de las observaciones de radio, permitieron a los investigadores ver los detalles del chorro de Circinus X-1, que es como se descubrió la estructura en forma de S.
La acumulación de material sobre la estrella de neutrones es un proceso extremadamente energético. Las estrellas de neutrones son tan densas que una cucharadita de material pesa tanto como el monte Everest. Cuando el material cae sobre estos objetos extremadamente densos, puede liberar la energía de un millón de soles en un solo segundo. Parte de esa energía empujará hacia el chorro parte del material que cae.
El chorro se desplaza a velocidades comparables a la de la luz. Chocó contra el material que rodeaba a este sistema binario, lo que generó ondas de choque de terminación. Se desplaza tan rápido que al interactuar con el medio interestelar se crean ondas de choque.
Estos choques de terminación se mueven al 10 por ciento de la velocidad de la luz, por lo que deben haber sido causados por los chorros. Los vientos, incluso los de las estrellas de neutrones, no son tan energéticos. Esta es la primera vez que se observan choques de terminación alrededor de un sistema binario de rayos X.
«Seguimos realizando observaciones con MeerKAT todas las semanas. Podemos hacer dos cosas con eso. Podemos apilar todas las imágenes y buscar estructuras nuevas aún más débiles. O podemos comenzar a observar cómo cambia la fuente con el tiempo», dijo Cowie a IFLScience sobre el trabajo actual. Se realizará un seguimiento de Circinus X-1 en múltiples longitudes de onda, lo que dará lugar a una imagen más completa del sistema.
La investigación fue presentada en la Reunión Nacional de Astronomía el 15 de julio de 2024.
