Fermi de la NASA encuentra récord en estrellas binarias

Publicado el 29 septiembre. 2016

Utilizando datos del telescopio del espacio de la NASA Fermi Gamma-ray y otras instalaciones, los científicos han encontrado el primer rayo binario en otra galaxia y el más luminoso jamás visto. El sistema de estrella doble, llamado LMC P3, contiene una estrella masiva y un núcleo estelar machacado que interactúan para producir una inundación cíclica de rayos gamma, la forma más alta energía de luz.

Binarios de rayos gamma son raros--solamente seis son conocidos en nuestra galaxia, y uno sigue siendo desapercibido por Fermi. Los sistemas son muy apreciados porque sus rayos gamma de salida tienen cambios significativamente durante cada órbita y a veces en escalas de tiempo más largo. Esta variación permite a los astrónomos estudiar muchos de los procesos de emisión común a otras fuentes de rayos gamma en detalle único.

Los sistemas contienen una estrella de neutrones o un agujero negro e irradian la mayor parte de su energía en forma de rayos gamma. P3 de la LMC es notable, el más luminoso de tales sistema conocido en rayos gamma, rayos x, ondas de radio y luz visible y es sólo el segundo descubierto con Fermi.

LMC P3 se encuentra dentro de un remanente de supernova situado en la nube Magallanes grande (LMC), una pequeña cercana galaxia unos 163.000 años luz de distancia. En 2012, los científicos usando el Observatorio de rayos x Chandra de la NASA encontraron una fuerte fuente de rayos x en el resto y demostraron que estaba orbitando una caliente, jóvenes estrellas con muchas veces la masa del Sol. Los investigadores concluyeron que el objeto compacto es una estrella de neutrones o un agujero negro y clasificaron el sistema como una binaria de rayos x de alta masa (HMXB).

En el año 2015, un equipo liderado por Robin Corbet en el centro de vuelo espacial Goddard de la NASA comenzaron a buscar nuevos binarios de rayos gamma con los datos de Fermi buscando la característica de cambios periódicos de estos sistemas. Los científicos descubrieron un cambio cíclico de 10,3 días centrado cerca de una de varias fuentes gamma-ray recientemente identificadas en la LMC. Uno de ellos, llamado P3, no estaba vinculado a los objetos vistos en otras longitudes de onda pero fue situado cerca de la HMXB. ¿Eran el mismo objeto?

Observaciones del satélite Swift de la NASA revelan claramente el mismo ciclo de 10,3 días visto en rayos gamma de Fermi. También indican que la emisión de rayos x más brillante se produce frente a los picos de rayos gamma, así que cuando uno alcanza el máximo el otro es mínimo. Datos de radio presentan el mismo período y la relación fuera de fase con el pico de rayos gamma, confirmando que la LMC P3 de hecho es el mismo sistema investigado por Chandra.

Antes del lanzamiento de Fermi, binarios de rayos gamma debían ser más numerosa que lo que resultó ser. Es un rompecabezas porque están catalogados cientos de HMXBs, y todos ellos se piensan pueden haberse originado como binarios de rayos gamma, después de la supernova que formó el objeto compacto. Sus binarios posibles de rayos gamma se pueden formar solamente de estrellas de neutrones nacidas con las vueltas más rápidas, lo que mejorarían su capacidad para producir rayos gamma.

Credit: NASA’s Goddard Space flight Center/Scott Wiessenger

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NASA Goddard

Traducción: El Quelonio Volador