Un equipo de astrónomos descubrió los primeros eclipses de rayos gamma de un tipo especial de sistema estelar binario llamado “sistema araña”. Los expertos revisaron datos de más de diez años de observaciones del telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA para encontrar siete de estos sistemas. Los eclipses les permitieron determinar la inclinación de estos sistemas en relación con nuestra línea de visión y calcular la masa de los púlsares, dijeron el jueves.
Medir las masas de los púlsares
Un sistema estelar binario ‘araña’ está formado por un púlsar (los restos superdensos que giran rápidamente de una estrella que explotó en una supernova) y su estrella compañera de baja masa. “Uno de los objetivos más importantes del estudio de las arañas es tratar de medir las masas de los púlsares”, dijo Colin Clark, astrofísico del Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Alemania que dirigió el trabajo. “Los púlsares son básicamente bolas de la materia más densa que podemos medir. La masa máxima que pueden alcanzar restringe la física dentro de estos entornos extremos”, agregó.
¿Por qué son necesarios los eclipses?
Los investigadores pueden calcular las masas de estos sistemas midiendo sus movimientos orbitales. Las observaciones de luz visible pueden medir qué tan rápido viaja el compañero, mientras que las mediciones de radio revelan la velocidad del púlsar. Para evitar estimaciones engañosas, es fundamental determinar la inclinación del sistema en relación con nuestra línea de visión.
Dada la inmensa energía de los rayos gamma generados por el púlsar, viajarán en línea recta, sin verse afectados por los escombros, a menos que el compañero los bloquee. En otras palabras, lo eclipsa. Se puede calcular la inclinación en nuestra línea de visión, las velocidades de las estrellas y la masa del púlsar. La primera ‘viuda negra’ conocida, B1957, descubierta en 1988, tiene una masa estimada de 2,4 veces la del Sol, lo que la convierte en el púlsar más pesado conocido justo en el límite teórico de masa entre el púlsar y el agujero negro.
“Hay una búsqueda para encontrar púlsares masivos y se cree que estos ‘sistemas de araña’ son una de las mejores formas de encontrarlos”, dijo Matthew Kerr, físico del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. y coautor del nuevo artículo publicado. Jueves. , en Nature Astronomy.
“Antes de Fermi, solo conocíamos un puñado de púlsares emisores de rayos gamma”, dijo Elizabeth Hays, científica del proyecto Fermi en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “Después de más de una década de observaciones, la misión identificó más de 300”, agregó.
¿Cómo se forman estos sistemas?
Los sistemas de araña se generan porque una estrella en un binario envejece a un ritmo más rápido que su pareja. Cuando la estrella más masiva explota en una supernova y luego se convierte en púlsar. Los rayos gamma emitidos crean pulsos tan regulares que rivalizan con la precisión de los relojes atómicos. Inicialmente, el púlsar se “alimenta” de su compañero, extrayendo su gas, pero cuando comienza a girar más rápido, la alimentación se detiene y las intensas corrientes de partículas y radiación generadas sobrecalientan la parte frontal del compañero y lo erosionan. .
¿Por qué nombres de arañas?
Los expertos ordenan estos sistemas con el nombre de especies de arañas cuyas hembras a veces devoran a sus parejas más pequeñas. Así, las llamadas ‘viudas negras’ contienen compañeros con menos del 5% de la masa del Sol. Los sistemas llamados “arañas de espalda roja” tienen compañeros más grandes, tanto en tamaño como en masa, que pesan entre el 10% y el 50% de la masa del Sol.
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