Astrónomos descubrieron un sistema binario donde una estrella que se transforma en enana blanca orbita una estrella de neutrones recién convertida en púlsar de giro rápido que emite rayos gamma.
El par, detectado originalmente por el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi y confirmado ahora en la nueva investigación usando el Telescopio SOAR de 4,1 metros en Chile, es un “eslabón perdido” en la evolución de tales sistemas binarios. Los hallazgos se publican en arXiv.
Los astrónomos se refieren a estos tipos de sistemas binarios como “arañas” porque el púlsar tiende a “comerse” las partes exteriores de la estrella compañera a medida que se convierte en una enana blanca.
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El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA ha catalogado objetos en el universo que producen abundantes rayos gamma desde su lanzamiento en 2008, pero no todas las fuentes de rayos gamma que detecta han sido clasificadas. Una de esas fuentes, llamada 4FGL J1120.0-2204 por los astrónomos, era la segunda fuente de rayos gamma más brillante de todo el cielo que no había sido identificada hasta ahora.
Astrónomos de Estados Unidos y Canadá, dirigidos por Samuel Swihart del Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos en Washington, D.C., utilizaron el espectrógrafo Goodman en el telescopio SOAR para determinar la verdadera identidad de 4FGL J1120.0-2204.
Han demostrado que la fuente de rayos gamma, que también emite rayos X, según lo observado por los telescopios espaciales Swift de la NASA y XMM-Newton de la ESA, es un sistema binario que consiste en un “púlsar de milisegundos” que gira cientos de veces por segundo, y el precursor de una enana blanca de masa extremadamente baja. La pareja se encuentra a más de 2 mil 600 años luz de distancia.
El espectro óptico del sistema binario medido por el espectrógrafo de Goodman mostró que la luz de la compañera enana protoblanca tiene un desplazamiento Doppler, alternadamente desplazado hacia el rojo y el azul, lo que indica que orbita una estrella de neutrones compacta y masiva cada 15 horas.
“Los espectros también nos permitieron restringir la temperatura aproximada y la gravedad de la superficie de la estrella compañera”, dice Swihart, cuyo equipo pudo tomar estas propiedades y aplicarlas a modelos que describen cómo evolucionan los sistemas estelares binarios. Esto les permitió determinar que la compañera es la precursora de una enana blanca de masa extremadamente baja, con una temperatura superficial de 8200 °C y una masa de solo el 17 por ciento de la del sol.
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