Breanna Binder, investigadora postdoctoral de la Universidad de Washington en el Departamento de Astronomía y profesora en la Escuela de STEM en UW Bothell, pasa sus días reflexionando sobre las radiografías.
Como ella y sus colegas informan en un nuevo artículo publicado el 12 de febrero de 2016 en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , recientemente resolvieron un misterio que involucra rayos X - un caso de rayos X presentes cuando no deberían haber estado. El personaje principal inusual de este misterio - una estrella que pretende ser una supernova - ilustra la importanciade estar en el lugar correcto en el momento correcto.
Tal fue el caso en mayo de 2010 cuando un astrónomo aficionado sudafricano apuntó su telescopio hacia NGC300, una galaxia cercana. Descubrió lo que parecía ser una supernova: una estrella masiva que termina su vida en un resplandor de gloria.
"La mayoría de las supernovas son visibles por un corto tiempo y luego, en cuestión de semanas, se desvanecen de la vista", dijo Binder.
Después de que una estrella explota como una supernova, generalmente deja un agujero negro o lo que se llama una estrella de neutrones: el núcleo colapsado de alta densidad de la antigua estrella. Ninguna de las dos debería ser visible para la Tierra después de unas pocas semanas. Peroesta supernova - SN 2010da - todavía lo era
"SN 2010da es lo que llamamos un 'impostor de supernovas', algo que inicialmente se pensaba que era una supernova basada en una emisión brillante de luz, pero luego se mostraba como una estrella masiva que por alguna razón muestra esta enorme llamarada deactividad ", dijo Binder.
Muchos impostores de supernovas parecen ser estrellas masivas en un sistema binario: dos estrellas en órbita entre sí. Los astrofísicos estelares piensan que los brotes ocasionales del impostor podrían deberse a perturbaciones de su vecino.
Para SN 2010da, la historia parecía haber terminado hasta septiembre de 2010, cuatro meses después de que se confirmara como un impostor, cuando Binder apuntó el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA hacia NGC300 y encontró algo inesperado.
"Hubo una cantidad masiva de rayos X provenientes de SN 2010da, que no deberían verse provenientes de un impostor de supernovas", dijo.
Binder consideró una variedad de explicaciones. Por ejemplo, el material de la corona de la estrella podría estar golpeando una nube de polvo cercana. Pero eso no produciría el nivel de rayos X que ella había observado. En cambio, la intensidad de los rayos X que vienende SN 2010da eran consistentes con una estrella de neutrones: el denso núcleo remanente colapsado de una supernova.
"Una estrella de neutrones en este lugar sería sorprendente", dijo Binder, "ya que sabíamos que esta estrella era un impostor de supernovas, no una supernova real".
En 2014, Binder y sus colegas analizaron este sistema nuevamente con Chandra y, por primera vez, con el Telescopio Espacial Hubble. Encontraron la estrella impostora y esas desconcertantes emisiones de rayos X. Con base en estos nuevos datos, concluyeron que, al igual que muchos otros impostores de supernovas, SN 2010da probablemente tenga un compañero, pero, a diferencia de cualquier otro binario impostor de supernovas reportado hasta la fecha, SN 2010da probablemente esté emparejado con una estrella de neutrones.
"Si la compañera de esta estrella es realmente una estrella de neutrones, eso significaría que la estrella de neutrones fue una vez una estrella gigante y masiva que sufrió su propia explosión de supernova en el pasado", dijo Binder. "El hecho de que este evento de supernova no sucedióNo expulsar a la otra estrella, que es de 20 a 25 veces la masa de nuestro sol, hace que este sea un tipo de sistema binario increíblemente raro ".
Para comprender cómo se podría formar este sistema binario inusual, Binder y sus colegas consideraron la edad de las estrellas en esta región del espacio. Al observar el tamaño estelar y la luminosidad, descubrieron que la mayoría de las estrellas cercanas se crearon en dos estallidos: uno 30hace millones de años y el otro hace menos de 5 millones de años, pero ni SN 2010da ni su supuesta estrella de neutrones podrían haberse creado en el estallido más antiguo de nacimientos estelares.
"La mayoría de las estrellas que son tan masivas como estas generalmente viven de 10 a 20 millones de años, no 30 millones", dijo Binder. "Las estrellas más masivas y más calientes pueden formarse, crecer, hincharse, explotar y dejar una estrella de neutrones que emite X-rayos en unos 5 millones de años "
Las encuestas de la galaxia en 2007 y 2008 no detectaron emisiones de rayos X desde la ubicación de SN 2010da. En cambio, Binder cree que los rayos X que encontraron por primera vez en 2010 representan la estrella de neutrones "encendiéndose" por primera veztiempo después de su formación. Los rayos X probablemente se producen cuando el material de la estrella impostora se transfiere al compañero de la estrella de neutrones.
"Eso significaría que este es un sistema realmente raro en una etapa temprana de formación", dijo Binder, "y podríamos aprender mucho sobre cómo se forman y mueren las estrellas masivas si continuamos estudiando este emparejamiento único".
Un misterio resuelto, a Binder le gustaría seguir mirando SN 2010da, ver qué más puede aprender sobre su formación y evolución. Su galaxia natal, que ha producido parejas únicas anteriormente, seguramente la mantendrá ocupada. También está planeandoun estudio de seguimiento de otros impostores de supernova recientes con la ayuda de un asistente de investigación de pregrado en UW Bothell.
Los coautores del artículo incluyeron al profesor de astronomía de la Universidad de Washington, Ben Williams, Albert Kong en la Universidad Nacional Tsing Hua, Terry Gaetz y Paul Plucinsky en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, Evan Skillman en la Universidad de Minnesota y Andrew Dolphin en RaytheonSu trabajo fue financiado por la NASA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por James Urton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :