Los astrónomos han descubierto una extraña “viuda negra”: un sistema inusual de púlsares “caníbales” y dos estrellas

Caníbal cósmico: los astrónomos han descubierto un representante inusual de las “viudas negras”: púlsares que destruyen a sus estrellas compañeras. Con un período orbital de solo 62 minutos, el púlsar y su estrella compañera son el par más cercano y rápido de su tipo. Sin embargo, la ausencia de rayos X, una tercera estrella en el Bunde y el origen de este sistema en una masa globular que migró por la galaxia lo hacen tan misterioso como insólito.

También trae arañas del mismo nombre. Viudas negras cósmicas La muerte de sus compañeros astrales. Estos púlsares que giran rápidamente forman sistemas binarios con una estrella compañera de baja masa, pero con el tiempo destruyen a su pareja estelar. La razón de esto es la radiación intensa y de alta energía del púlsar y sus fuertes vientos estelares, que erosionan gradualmente a la estrella compañera. Hasta ahora, solo se conocen veinte púlsares “araña” de este tipo.

parpadeo revelador

Pero los astrónomos ahora han descubierto una “viuda negra” que es inusual en muchos aspectos. Esto comienza con su descubrimiento: Kevin Bridge del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge y su equipo descubrieron el sistema púlsar no a través de los rayos X y los rayos gamma del púlsar, sino por el destello de su estrella compañera. Dado que el lado que mira hacia el púlsar es más caliente que el lado que mira hacia él, su brillo debería variar rápida y ampliamente con la dirección.

Para su búsqueda de “púlsares de araña”, Bridge y su equipo evaluaron los datos de observación de la Instalación de Tránsito Zwicky en California, un telescopio que escanea grandes franjas del cielo en busca de fenómenos cambiantes o emergentes. En los datos de unos 20 millones de estrellas, los astrónomos han buscado objetos cuyo brillo fluctúe en un factor de diez o más a intervalos de una hora o menos.

Un caníbal púlsar con un compañero cercano

De hecho, los investigadores encontraron lo que estaban buscando: descubrieron algo a unos 3.000 años luz de distancia que se vuelve aproximadamente 13 veces más brillante cada 62 minutos y luego se desvanece nuevamente. Según los astrónomos, este patrón y las características espectrales del sistema indican que se trata de un sistema binario en el que una pareja se calienta por un lado, como en el caso de la viuda negra cósmica.

“Lo que sí sabemos con certeza es que lo que estamos viendo aquí es una estrella cuyo lado diurno es más caliente que el lado nocturno y orbita algo más en el transcurso de 62 minutos”, dice Bridge. “Todo parece indicar que se trata de un púlsar viuda negra”. Si es así, el sistema, llamado ZTF J1406 + 1222, sería el primer púlsar descubierto por observaciones de luz visible. También será el sistema púlsar con el período orbital más corto conocido.

Falta de radiación y de terceros

Pero eso no es todo: “Hay algunas cosas inusuales en este sistema, por lo que también podría ser algo completamente nuevo”, explica Bridge. Hasta el momento, no se han detectado rayos X o rayos gamma emitidos por este sistema, y ​​tampoco se puede identificar ninguna fuente de radiación en esta posición en los datos de radio archivados. No está claro por qué esta radiación, que es típica de un púlsar, desapareció de ZTF J1406 + 1222.

Un tercero inusual también: los datos de observación adicionales del Sloan Digital Sky Survey revelaron que el par cercano que orbita rápidamente orbita una tercera estrella que está muy lejos. Esta estrella enana rica en minerales está a unas 600 AU de distancia y tarda unos 12.000 años en rotar, por lo que está mucho más relacionada que el par interior.

Único entre los púlsares

Los astrónomos muestran que esta triple configuración jerárquica, junto con el corto período orbital del púlsar y el compañero interno, distingue a esta viuda negra de todos los púlsares de araña conocidos anteriormente. Además, los análisis espectroscópicos indican que ZTF J1406 + 1222 es probablemente más antiguo que nuestro sistema solar. Esto plantea la pregunta de dónde y cómo surgió este extraño sistema.

El equipo concluyó a partir de sus datos que el púlsar y sus compañeros residían originalmente en un cúmulo globular en los bordes de la Vía Láctea. Sin embargo, este cúmulo de estrellas debe haber llegado al centro galáctico, donde fue desgarrado por la perturbación gravitatoria. Los astrónomos han especulado durante mucho tiempo que los púlsares de milisegundos detectados cerca del centro galáctico también podrían originarse a partir de cúmulos globulares tan interrumpidos.

“Entonces, este sistema es exclusivo de la viuda negra porque lo detectamos en luz visible, tiene un compañero distante adicional y porque salió del centro galáctico”, dice Bridge. “Todavía hay mucho que no entendemos sobre este sistema” (Nature, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-04551-1)

Fuente: Instituto de Tecnología de Massachusetts

5 mayo 2022

– Nadia Podebrigar