Descubren una estrella de neutrones que se comporta como un agujero negro
Un equipo científico internacional, en el que ha participado el investigadores Yuri Cavecchi, del Departamento de Física de la UPC, y que ha sido liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha encontrado una estrella de neutrones que roba materia a una estrella compañera de forma violenta e inestable. Este proceso, solo observado anteriormente en agujeros negros, abre la puerta a nuevos conocimientos en el comportamiento de las estrellas. El estudio se publica en la revista 'Nature'.
03/03/2023
Las binarias de rayos X son sistemas que están formados por un objeto compacto, una estrella de neutrones o un agujero negro, y una estrella de un tamaño similar al Sol. El objeto compacto se alimenta de material que sustrae de la estrella compañera por medio de un disco que emite grandes cantidades de luz, especialmente en rayos X. Este proceso en el que el objeto compacto incorpora material, conocido como acreción, suele producirse en erupciones violentas durante las cuales el sistema se vuelve hasta mil veces más brillante. Además, parte del material sustraído y que cae en espiral hacia el objeto compacto a través del disco es impulsado de vuelta al espacio por medio de vientos o en forma de chorros de materia que llamamos jets.
La binaria de rayos X Swift J1858.6-0814 fue descubierta en 2018 durante uno de estos espectaculares episodios eruptivos. Desde un principio desconcertó a la comunidad astronómica, ya que estuvo experimentando sorprendentes fulguraciones durante un año, emitiendo en todas las longitudes de onda, desde las ondas de radio hasta los rayos X. Se desconocía el origen de estos "fuegos artificiales cósmicos", pero eran tan brillantes que la comunidad científica creyó que el objeto compacto debía de tratarse de un agujero negro. Sin embargo, el descubrimiento en 2020 de explosiones termonucleares identificó la presencia de una superficie sólida en el objeto compacto, confirmando de este modo que Swift J1858 contiene una estrella de neutrones.
Ahora, gracias a una campaña de observación internacional con múltiples telescopios, liderado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), y en la que ha participado el investigador Yuri Cavecchi, del Departamento de Física y del grupo de Astronomía y Astrofísica, y vinculado a la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), el equipo ha descubierto que la binaria Swift J1858 presenta las mismas inestabilidades de acreción exóticas que GRS 1915+105, un agujero negro que ha servido como piedra Rosetta para descifrar el complejo comportamiento de esta estrella de neutrones.
El resultado de la investigación demuestra que estas 'inestabilidades' son un proceso físico fundamental e independiente de la naturaleza del objeto compacto que está alimentándose de materia. Este trabajo plantea un nuevo escenario que permite explicar lo que ocurre en las inmediaciones de estos objetos exóticos (estrellas de neutrones y agujeros negros) cuando incorporan materia a ritmos muy elevados.
Més informació
- Article 'A shared accretion instability for black holes and neutron stars', revista Nature 615, 45–49 (2023), F. M. Vincentelli, J. Neilsen, A. J. Tetarenko, Y. Cavecchi, N. Castro Segura, S. del Palacio, J. van den Eijnden, G. Vasilopoulos, D. Altamirano, M. Armas Padilla, C. D. Bailyn, T. Belloni, D. J. K. Buisson, V. A. Cúneo, N. Degenaar, C. Knigge, K. S. Long, F. Jiménez-Ibarra, J. Milburn, T. Muñoz Darias, M. Özbey Arabacı, R. Remillard & T. Russell.