El radio pulsar PSR B1259-63. Crédito de la imagen: ESA Haga Click para agrandar
Los astrónomos de la ESA han presenciado algo muy inusual; Un púlsar choca contra un anillo de gas que rodea a una estrella compañera. Esta estrella compañera es varias veces más masiva que nuestro propio Sol, y gira tan rápido que constantemente arroja material a un anillo de gas. El púlsar atraviesa este anillo dos veces durante su órbita elíptica de 3.4 años.
Los astrónomos han presenciado un evento nunca antes visto en las observaciones de la nave espacial XMM-Newton de la ESA: una colisión entre un púlsar y un anillo de gas alrededor de una estrella vecina.
El raro pasaje, que hizo que el púlsar se sumergiera en este anillo y lo iluminara, iluminó el cielo con rayos gamma y rayos X.
Ha revelado una nueva visión notable sobre el origen y el contenido de los "vientos de púlsar", que ha sido un misterio de larga data. Los científicos describieron el evento como una versión natural pero "ampliada" de la conocida colisión satelital Deep Impact con el cometa Tempel 1.
Su análisis final se basa en una nueva observación de XMM-Newton y una multitud de datos archivados que conducirán a una mejor comprensión de lo que impulsa las conocidas "nebulosas de púlsar", como los coloridos pulsares de Cangrejo y Vela.
"A pesar de innumerables observaciones, la física de los vientos del púlsar ha seguido siendo un enigma", dijo la autora principal Masha Chernyakova, del Centro de Datos de Ciencia Integral, Versoix, Suiza.
“Aquí tuvimos la rara oportunidad de ver el viento púlsar chocando con el viento estelar. Es análogo a romper algo abierto para ver lo que hay dentro ".
Un púlsar es un núcleo de una estrella colapsada que gira rápidamente y que una vez fue de 10 a 25 veces más masivo que nuestro Sol. El núcleo denso contiene aproximadamente una masa solar compactada en una esfera de unos 20 kilómetros de diámetro.
El púlsar en esta observación, llamado PSR B1259-63, es un púlsar de radio, lo que significa que la mayoría de las veces emite solo ondas de radio. El sistema binario se encuentra en la dirección general de la Cruz del Sur a unos 5000 años luz de distancia.
El viento de Pulsar comprende material arrojado lejos del púlsar. Hay un debate en curso sobre cuán enérgicos son los vientos y si estos vientos consisten en protones o electrones. Lo que el equipo de Chernyakova ha encontrado, aunque sorprendente, se vincula perfectamente con otras observaciones recientes.
El equipo observó PSR B1259-63 orbitando una estrella "Be" llamada SS 2883, que es brillante y visible para los astrónomos aficionados. Las estrellas "Be", llamadas así por ciertas características espectrales, tienden a ser unas veces más masivas que nuestro Sol y rotan a velocidades asombrosas.
Giran tan rápido que su región ecuatorial se abulta y se convierten en esferas aplanadas. El gas es arrojado constantemente por una estrella y se asienta en un anillo ecuatorial alrededor de la estrella, con una apariencia algo similar al planeta Saturno y sus anillos.
El púlsar se sumerge en el anillo de la estrella Be dos veces durante su órbita elíptica de 3.4 años; pero las inmersiones están separadas solo por unos pocos meses, justo antes y después del "periastrón", el punto en que los dos objetos en órbita están más cerca uno del otro. Es durante las inmersiones que se emiten rayos X y rayos gamma, y XMM-Newton detecta los rayos X.
"Para la mayor parte de la órbita de 3.4 años, ambas fuentes son relativamente tenues en rayos X y no es posible identificar características en el viento del púlsar", dijo el coautor Andrii Neronov. "A medida que los dos objetos se acercan, las chispas comienzan a volar".
Los nuevos datos XMM-Newton se recopilaron casi simultáneamente con una observación HESS. HESS, el sistema estereoscópico de alta energía, es un nuevo telescopio terrestre de rayos gamma en Namibia.
Anunciado el año pasado, la observación de HESS fue desconcertante porque la emisión de rayos gamma cayó al mínimo en el periastrón y tuvo dos máximos, justo antes y después del periastrón, lo contrario de lo que esperaban los científicos.
La observación XMM-Newton apoya la observación HESS al mostrar cómo se generaron los máximos por el doble hundimiento en el anillo de la estrella Be. Al combinar estas dos observaciones con las observaciones de radio del último evento de periastrón, los científicos ahora tienen una imagen completa de este sistema.
Al rastrear el ascenso y la caída de los rayos X y los rayos gamma día tras día a medida que el púlsar cavaba a través del disco de la estrella Be, los científicos podían concluir que el viento de los electrones a un nivel de energía de 10-100 MeV es responsable del X- observado. rayo de luz. (1 MeV representa un millón de electronvoltios).
Aunque 10-100 MeV es enérgico, esto es aproximadamente 1000 veces menos que el nivel de energía esperado de 100 TeV. Aún más desconcertante es la emisión de rayos gamma de múltiples TeV, que, aunque seguramente emana de los electrones eólicos de 10-100 TeV, parece producirse de manera diferente a como se pensaba antes.
"El único hecho que es claro como el cristal en este momento es que este es el sistema de púlsar para observar si queremos entender los vientos de púlsar", dijo Chernyakova.
“Nunca hemos visto el viento del púlsar con tanto detalle. Continuamos con modelos teóricos ahora. Tenemos una buena explicación del comportamiento de radio a TeV-rayos gamma de este divertido sistema, pero todavía está ‘en construcción '”.
Fuente original: Portal de la ESA
