Los astrónomos son testigos de la explosión de rayos X de la estrella de neutrones recién nacida

Los astrónomos han descubierto una estrella de neutrones recién nacida en un raro emparejamiento con un viejo compañero gigante rojo.

Los astrónomos que trabajan con el satélite INTEGRAL (Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma) han observado recientemente una estrella de neutrones en llamas en una explosión de rayos X, encendidos por material de su compañero, una estrella gigante roja. Las observaciones, que aparecen el 27 de febrero en Astronomía y Astrofísica, podrían marcar el nacimiento de un par de estrellas raras.

Los gigantes rojos son la etapa evolucionada de estrellas relativamente pequeñas, como máximo ocho veces la masa de nuestro Sol. A medida que una pequeña estrella se acerca al final del suministro de combustible en su núcleo, sus capas externas se expanden a millones de kilómetros. A medida que su viento estelar se lleva estas capas, pueden chocar con un compañero estelar, en este caso una estrella de neutrones recientemente observada.

Una caricatura de evolución estelar muestra cómo el final de la vida difiere según la masa de la estrella.
ESA

Los investigadores primero pensaron que la estrella de neutrones de giro lento, que gira solo una vez cada 2 horas, era vieja, el remanente de una explosión de supernova hace unos miles de millones de años. Del mismo modo, su compañero gigante rojo también tiene unos pocos miles de millones de años. Pero la estrella de neutrones resultó tener un campo magnético sorprendentemente fuerte: 2, 4 billones de Gauss (un imán de nevera tiene la atracción de 100 Gauss). Debido a que el campo magnético se desintegra con el tiempo, la estrella de neutrones no puede tener más de unos pocos millones de años.

"Para estar juntos, el gigante rojo y la estrella de neutrones deberían tener una edad similar", dice Enrico Bozzo (Universidad de Ginebra, Suiza), quien dirigió el estudio.

En otras palabras, la juventud de la estrella de neutrones es engañosa. Probablemente comenzó como una enana blanca, el remanente de una estrella del tamaño del Sol. Durante miles de millones de años después de su colapso, la enana blanca recolectó material del viento estelar de su compañero. Finalmente, la adición continua de material superó la presión interna de la enana blanca y colapsó aún más para convertirse en una estrella de neutrones. La reciente formación de la estrella de neutrones explicaría su fuerte campo magnético, mientras que el viento estelar de su compañero habría llevado a su velocidad de rotación más lenta.

Esta caricatura muestra cómo una estrella de neutrones recién nacida reacciona al viento estelar de su compañero gigante rojo emitiendo rayos X.
ESA

Aunque las estrellas a menudo existen en pares, se han descubierto menos de 10 estrellas de neutrones acumulando material de un compañero gigante rojo de larga vida, conocido como un binario simbiótico . "Los caminos evolutivos que conducen a tales sistemas son raros y difíciles", dice Bozzo.

Curiosamente, los 15 años anteriores de observaciones INTEGRALES no muestran signos de rayos X de este sistema: la estrella de neutrones debe haber comenzado a emitir rayos X solo recientemente, ya que continuó recolectando material de su compañero.

La emisión de rayos X de los binarios simbióticos puede durar muchas décadas. Para este par en particular, la explosión de rayos X comenzó en agosto. Los científicos observarán este sistema con INTEGRAL para seguir su desarrollo.