Los astrónomos han captado por segunda vez un extraño objeto celeste: un púlsar enana blanca.
Los púlsares suelen concebirse como estrellas de neutrones en rotación, un tipo de remanente estelar que dejan únicamente las estrellas masivas. A pesar de que las enanas blancas son los fósiles estelares más comunes, creadas por estrellas similares al Sol y más pequeñas, la emisión de púlsares solo se ha observado una vez antes desde una enana blanca. El hallazgo puede iluminar aspectos de la formación estelar, su evolución y cómo estos objetos generan sus fuertes campos magnéticos. Los detalles sobre el hallazgo se publicaron este mes en Nature Astronomy .
El nuevo hallazgo
El púlsar consiste en una enana blanca en un sistema binario que ataca a su enana roja vecina con poderosos rayos de partículas y radiación electromagnética. Apodado J191213.72-441045.1, o J1912-4410 para abreviar, se encuentra a más de 700 años luz de nuestro sistema solar, girando 300 veces más rápido que la Tierra, o aproximadamente una vez cada cinco minutos. Y a pesar de tener un tamaño similar al de nuestro planeta de origen, la enana blanca tiene una masa tan grande como la del Sol.
Una enana blanca nace después de que una estrella similar al Sol agota su combustible, dejando atrás su núcleo caliente con una temperatura de unos 180.000 grados Fahrenheit (100.000 grados Celsius). La nueva enana blanca comenzará entonces a enfriarse y a girar más lentamente, a menos que esté acumulando materia cercana. Esto se debe a que extraer material de una compañera puede hacer que la enana blanca gire más rápidamente en lugar de ralentizarse.
“Debido a su vejez, las enanas blancas del sistema de púlsares deberían estar frías. Sus compañeras deberían estar lo suficientemente cerca como para que la atracción gravitacional de la enana blanca fuera lo suficientemente fuerte en el pasado como para capturar masa de la compañera, y esto hace que giren rápidamente”, dijo Ingrid Pelisoli, experta en evolución binaria de la Universidad de Warwick. y el autor del estudio, en un comunicado . «Todas esas predicciones son válidas para el nuevo púlsar encontrado».
J1912-4410 ya se ha enfriado a aproximadamente 23.000 F (12.800 C), lo que indica que es viejo, pero su período de cinco minutos es relativamente rápido. Todo esto encaja perfectamente con la imagen que los astrónomos tienen de un sistema de púlsar enana blanca.
Aunque los astrónomos saben que el campo magnético de la enana blanca impulsa los pulsos, todavía están investigando el mecanismo exacto que los impulsa. En los púlsares de estrellas de neutrones no se requiere ninguna estrella compañera. Pero en los púlsares de enanas blancas, los investigadores creen que los rayos de energía de la enana blanca en rotación aceleran los electrones en la atmósfera de la enana roja vecina hasta acercarse a la velocidad de la luz.
El equipo detectó el brillo asociado con este fenómeno mientras buscaba púlsares enanas blancas. Utilizaron una cámara denominada ULTRACAM en el Telescopio de Nueva Tecnología de 3,58 metros en La Silla, Chile, que es capaz de tomar 500 fotografías por segundo para detectar cambios rápidos en la luz.
AR Scorpii: Un descubrimiento previo
J1912-4410 sigue los pasos del primer púlsar enana blanca, descubierto en 2016. El sistema estelar AR Scorpii se encuentra a 380 años luz de distancia, en la constelación de Escorpio. El púlsar tiene un período de 1,97 minutos en una amplia gama de longitudes de onda, incluidas la radio y los rayos X. Antes de este descubrimiento, los astrónomos habían teorizado que podrían existir púlsares enanas blancas, pero los habían buscado infructuosamente durante más de cinco décadas.
Todos los demás púlsares conocidos son estrellas de neutrones que giran rápidamente, algunos miles de veces por segundo. Sus fuertes campos magnéticos crean rayos enfocados que se liberan desde sus polos mientras giran, enviando ondas de radio y radiación electromagnética de alta energía.
Pero aún se desconoce qué causa los fuertes campos magnéticos en una enana blanca. El equipo sospecha que el núcleo de la enana blanca puede albergar una dinamo, el mismo mecanismo que impulsa el campo magnético de la Tierra. A medida que la enana blanca «gira» al acumular materia, el efecto dinamo se intensifica, lo que genera un campo magnético lo suficientemente fuerte como para provocar el efecto púlsar que vemos.
“El origen de los campos magnéticos es una gran cuestión abierta en muchos campos de la astronomía, y esto es particularmente cierto en el caso de las estrellas enanas blancas. Los campos magnéticos de las enanas blancas pueden ser más de un millón de veces más fuertes que el campo magnético del Sol, y el modelo de dinamo ayuda a explicar por qué. El descubrimiento de J1912-4410 supuso un paso decisivo en este campo”, afirmó Pelisoli. Con dos ejemplos ahora en lugar de uno, los investigadores pueden aprender más sobre estos objetos y construir mejores modelos para describirlos, incluso mientras continúan buscando más.