Las estrellas caníbales prefieren la comida caliente, revela el XMM-Newton

Las estrellas caníbales prefieren la comida caliente, revela el XMM-Newton

Por :Raúl López Nevado

Las estrellas de neutrones que acretan meterial de su entorno (estrellas caníbales) están rodeadas por vastas nubes de gas de vapor de hierro a millones de grados de temperatura.

El XMM-Newton ha visto extensas nubes de gas supercaliente, girando alrededor de pequeñas estrellas y escapándose de ser devorado por los enormes campos gravitatorios de las estrellas. Esto nos da una nueva perspectiva de los hábitos alimenticios de las estrellas caníbales de la galaxia.

Las nubes de gas tienen un tamaño que oscila entre algunos cientos de miles de kilómetros y algunos millones de kilómetros, entre decenas y centenas de veces más grandes que la Tierra. Están compuestas de vapor de hierro y de otros productos químicos a temperaturas de muchos millones de grados.

«Este gas está extremadamente caliente, mucho más caliente que la atmósfera externa del sol», dijo María Díaz Trigo del Centro Europeo de Investigaciones Científicas y Tecnológicas (ESTEC) de la ESA, quien condujo esta investigación.

El observatorio de rayos-X XMM-Newton de la ESA hizo el descubrimiento mientras observaba seis estrellas de las llamadas “binarias de rayos-X y baja masa” (LMXBs por sus siglas en inglés). Las LMXBs son pares de estrellas en los que una de ellas es el pequeño núcleo de una estrella muerta.

Con una medida de apenas 15 o 20 kilómetros de ancho y comparable en tamaño a un asteroide, cada estrella muerta es una masa de neutrones firmemente comprimidos que contiene más de 1,4 veces la masa del sol.
Su extrema densidad genera un campo gravitatorio de gran alcance que desgarra el gas de su compañera estelar viva. Las espirales de gas alrededor de la estrella de neutrones, forman un disco, antes de ser engullidas y machacadas contra su superficie, un proceso conocido como acreción.
Las nubes recientemente descubiertas se sitúan donde el río de materia de la estrella compañera colisiona con el disco. Las temperaturas extremas han desgarrado casi todos los electrones de los átomos de hierro, y los han dejado portando cargas eléctricas extremas. Este proceso se conoce como “ionización”.

El descubrimiento soluciona un rompecabezas que ha acosado a los astrónomos durante varias décadas. Ciertas LMXBs parecen parpadear por intervalos en las longitudes de onda de los rayos X. Éstas son sistemas “en el límite”, en las que la órbita de cada disco gaseoso se alinea con tierra.
En tentativas anteriores de explicar el parpadeo, se postuló que orbitando la estrella de neutrones debía haber nubes de gas a baja temperatura que bloquearan periódicamente la emisión de rayos-X. Sin embargo, estos modelos nunca reprodujeron la conducta observada lo suficientemente bien.
El XMM-Newton soluciona esto al revelar la existencia de hierro ionizado. «Esto significa que estas nubes están mucho más calientes de lo que habíamos predicho», dijo Díaz. Ahora, teniendo en cuenta la presencia de nubes de alta temperatura, los modelos informáticos simulan mucho mejor el comportamiento del descenso.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está poblada por unos 100 LMXBs conocidos. Cada uno es un horno estelar, bombeando rayos-X en el espacio. Ellas representan, a escala reducida, un modelo de la acreción que se cree que tiene lugar en el mismo corazón de algunas galaxias. Una de cada diez galaxias muestra una cierta clase de intensa actividad en su centro.
Se piensa que esta actividad proviene de un gigantesco agujero negro, que despedaza las estrellas y devora sus restos. Las LMXBs, al ser mucho más cercanas a la Tierra, resultan más fáciles de estudiar que las activas galaxias.
«Los procesos de acreción todavía no se comprenden bien. Cuanto más comprendamos sobre las LMXBs, más útiles nos serán como analogías para ayudarnos a entender los núcleos galácticos activos», dice Díaz.

Notas a los editores:

Los hallazgos aparecen en Astronomy & Astrophysics (445, 179–195, 2006). El artículo original, “Spectral changes during dipping in low-mass X-ray binaries due to highly-ionized absorbers” (“Cambios espectrales durante el declive en las binarias de rayos X y baja masa debidos a los absorbentes altamente ionizados”), está escrito por M. Díaz Trigo y A.N. Parmar (ESA, Noordwijk, The Netherlands), L. Boirin (Observatoire Astronomique de Strasbourg, France), M. Méndez and J.S. Kaastra (SRON, National Institute for Space Research, Utrecht, The Netherlands).


Para más información:

Maria Diaz Trigo, ESA, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands
E-mail: mdiaz @ rssd.esa.int
Arvind Parmar, ESA, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands
E-mail: arvind.parmar @ esa.int
Norbert Schartel, ESA XMM-Newton Project Scientist, ESAC, Madrid
E-mail: norbert.schartel @ sciops.esa.int