Los campos magnéticos en conflicto de una estrella enana blanca y su estrella enana roja vecina son la fuente de señales procedentes del espacio que han seguido siendo un enigma durante más de 20 años, según han descubierto radioastrónomos en Australia.
Las señales, o transitorios de radio de período largo, son una clase de emisiones de radio celestes descubiertas en 2005. La mayoría de los objetos que producen radio liberan ráfagas que duran apenas unos segundos o menos, pero los transitorios de radio de período largo, de los cuales se conocen alrededor de una docena, producen ondas de radio en ráfagas que duran desde minutos hasta más de una hora.
Las especulaciones se habían centrado en púlsares altamente magnéticos llamados magnetares como origen de estas explosiones de radio, pero ahora una nueva investigación dirigida por Kovi Rose de la Universidad de Sydney, utilizando el radiotelescopio australiano SKA Pathfinder (ASKAP), ha demostrado que los binarios simbióticos son los culpables de al menos algunos transitorios de radio de período largo.
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Las binarias simbióticas presentan un objeto compacto (generalmente una enana blanca, que son los restos del núcleo de una estrella similar al Sol) que roba materia de una estrella compañera cercana. Este escenario a menudo conduce a una explosión de nova cuando se acumula demasiado material en la superficie de la enana blanca.
“Los transitorios de radio de largo período han desconcertado a los astrónomos durante años”, dijo Rose, estudiante de posgrado, en un comunicado. “Ahora hemos podido demostrar que la fuente de uno de estos transitorios proviene de una enana blanca que extrae activamente material de una estrella compañera”.
El sistema en cuestión ha sido catalogado como ASKAP J1745-5051 y presenta una enana blanca que tiene aproximadamente el diámetro de la Tierra pero una masa similar a la de nuestro sol, acumulando materia de una estrella enana roja con una masa de solo una décima parte de la masa de nuestro sol.
Lo que hace que ASKAP J1745-5051 se destaque es que no sólo produce estas ráfagas de radio de largo período, sino que también produce ráfagas de rayos X.
“Todas estas emisiones están ligadas al movimiento orbital del sistema”, dijo Rose. “Pero, curiosamente, las señales de radio y rayos X no alcanzan su punto máximo al mismo tiempo, lo que nos dice que se producen en diferentes regiones del sistema”.
Los rayos X se producen a medida que la materia pasa en espiral desde la enana roja a la enana blanca. A medida que se acerca a la enana blanca, la gravedad hace que se agrupe y la fricción aumenta la temperatura a cientos de miles, o incluso millones, de grados, lo suficientemente caliente como para emitir rayos X. El lugar exacto donde se agrupa depende de las posiciones relativas de la enana blanca y la enana roja.
El origen de las ondas de radio es más complejo. Tanto la enana blanca como la enana roja tienen sus propios campos magnéticos intrínsecos. Su órbita alrededor del otro, que tarda sólo 1,4 horas en completarse, no es circular sino fuertemente elíptica, lo que significa que a veces los dos objetos están más cerca uno del otro que otras. Cuando están cerca, sus campos magnéticos chocan, arrancando partículas cargadas de la superficie del otro. Estas partículas cargadas luego giran alrededor de las líneas del campo magnético y liberan una forma de ondas de radio conocida como radiación sincrotrón. Las ráfagas de radio duran mientras los campos magnéticos están en contacto, cada 1,4 horas.
Si bien esto explica ASKAP J1745-5051, no necesariamente explica todos los transitorios de radio de período largo. Por ejemplo, sólo otro ha demostrado que produce rayos X. Por lo tanto, es posible que algunos otros transitorios de radio de período largo tengan un origen diferente. Sin embargo, Rose espera que esta nueva investigación ayude a distinguir entre los diferentes tipos.
“Este sistema nos brinda una manera de decodificar estas señales”, dijo. “Podría ayudarnos a determinar si otros transitorios de períodos largos se parecen más a púlsares o a sistemas de enanas blancas, actuando como una piedra de Rosetta estelar”.
Los hallazgos fueron publicados el 1 de junio en la revista Nature Astronomy.