Crédito de la imagen: Chandra.
Los astrónomos que utilizan el Telescopio Compacto de Australia han encontrado una estrella de neutrones que gira rápidamente y está escupiendo chorros de material a casi la velocidad de la luz. Jets como este solo se han visto previamente saliendo de agujeros negros, y este descubrimiento desafía la teoría de que solo el entorno alrededor de un agujero negro puede ser tan enérgico. Los astrónomos estudiaron Circinus X-1, un objeto ubicado a unos 20,000 años luz de distancia, que es una fuente brillante de rayos X. Saben que es una estrella de neutrones, pero también tiene estas características inusuales.
Los científicos que usan el Telescopio Compacto Australia de CSIRO, un telescopio de síntesis de radio en Nueva Gales del Sur, Australia, han visto una estrella de neutrones escupiendo un chorro de materia a una velocidad muy cercana a la de la luz. Esta es la primera vez que se ve un chorro tan rápido desde otra cosa que no sea un agujero negro.
El descubrimiento, publicado en el número de Nature de esta semana, desafía la idea de que solo los agujeros negros pueden crear las condiciones necesarias para acelerar los chorros de partículas a velocidades extremas.
"Hacer aviones es un proceso cósmico fundamental, pero que aún no se comprende bien incluso después de décadas de trabajo", dice el líder del equipo, el Dr. Rob Fender, de la Universidad de Amsterdam.
"Lo que hemos visto debería ayudarnos a comprender cuánto objetos más grandes, como los agujeros negros masivos, pueden producir chorros que podemos ver en la mitad del universo".
Los científicos, de los Países Bajos, el Reino Unido y Australia, estudiaron Circinus X-1, una fuente brillante y variable de rayos X cósmicos, durante un período de tres años.
Circinus X-1 se encuentra dentro de nuestra galaxia, a unos 20 000 años luz de la Tierra, en la constelación de Circinus, cerca de la Cruz del Sur.
Se compone de dos estrellas: una estrella "regular", probablemente de 3 a 5 veces la masa de nuestro Sol, y una pequeña compañera compacta.
"Sabemos que la compañera es una estrella de neutrones por el tipo de estallidos de rayos X que se ha emitido", dice la miembro del equipo, Dra. Helen Johnston, de la Universidad de Sydney.
“Esas explosiones de rayos X son un signo de una estrella que tiene una superficie. Un agujero negro no tiene una superficie. Entonces el compañero debe ser una estrella de neutrones.
Una estrella de neutrones es una bola de materia comprimida y muy densa que se forma cuando una estrella gigante explota después de que se agota su combustible nuclear. En la jerarquía de objetos extremos en el Universo, está a solo un paso de un agujero negro.
Las dos estrellas en Circinus X-1 interactúan, con la gravedad de la estrella de neutrones sacando materia de la estrella más grande hacia la superficie de la estrella de neutrones.
Este proceso de "acreción" genera rayos X. La intensidad de la emisión de rayos X varía con el tiempo, lo que muestra que las dos estrellas de Circinus X-1 viajan entre sí en una órbita muy alargada con un período de 17 días.
"En su punto de aproximación más cercana, las dos estrellas casi se tocan", dice el Dr. Johnston.
Desde la década de 1970, los astrónomos han sabido que Circinus X-1 produce ondas de radio y rayos X. Una gran "nebulosa" de emisión de radio se encuentra alrededor de la fuente de rayos X. Dentro de la nebulosa se encuentra el nuevo chorro de material emisor de radio.
Se cree que los chorros emergen, no de los agujeros negros en sí, sino de su "disco de acreción", el cinturón de estrellas desmembradas y gas que un agujero negro arrastra hacia él.
En Circinus X-1, es probable que el disco de acreción varíe con el ciclo de 17 días, siendo más intenso cuando las estrellas están en su punto más cercano en la órbita.
El chorro de Circinus X-1 viaja al 99.8% de la velocidad de la luz. Este es el flujo de salida más rápido visto desde cualquier objeto en nuestra galaxia, y coincide con el de los chorros más rápidos que se disparan desde otras galaxias completas. En esas galaxias, los chorros provienen de agujeros negros supermasivos, millones o miles de millones de veces la masa del Sol, que se encuentran en los centros de las galaxias.
Cualquiera que sea el proceso que acelere los chorros cerca de la velocidad de la luz, no depende de las propiedades especiales de un agujero negro.
"El proceso clave debe ser común tanto para los agujeros negros como para las estrellas de neutrones, como el flujo de acreción", dice el Dr. Kinwah Wu, del Unversity College de Londres, Reino Unido.
Fuente original: Comunicado de prensa de CSIRO
