Un destello de potente luz de rayos X que proviene de una explosión de Nova en una estrella enana blanca ha llamado la atención de los astrónomos utilizando la sonda de Einstein chino-europeo. Esta nova es especialmente emocionante porque la estrella enana blanca en la que se encuentra existe en un sistema estelar binario particularmente inusual.
La bengala de alta energía fue vista el 27 de mayo de 2024 proveniente de un sistema estelar en el Pequeña nube magelánica (SMC), que es un satélite vecino de nuestro Galaxia de la Vía Láctea.
“Estábamos persiguiendo fuentes fugaces, cuando nos encontramos con este nuevo lugar de luz de rayos X en el SMC”, dijo Alessio Marino, del Instituto de Ciencias del Espacio en España en un declaración. “Nos dimos cuenta de que estábamos mirando algo inusual, [something] eso solo Sondeo de Einstein podría atrapar “.
La sonda de Einstein fue lanzado En enero de 2024, para estudiar el universo de alta energía, y entre sus instrumentos se encuentra su telescopio de rayos X de campo amplio (WXT), que es el único telescopio de rayos X actualmente en órbita que puede detectar rayos X de menor energía con suficiente sensibilidad para identificar sus fuentes.
Y, en este caso, la fuente era un extraño emparejamiento de estrellas.
Uno de los estrellas es bastante masivo, totalizando aproximadamente 12 veces el Misa de nuestro sol. Se llama estrella “ser”, lo que significa que es de tipo B espectral (el segundo tipo más sexy de secuencia principal estrella) y que exhibe fuertes líneas de emisión espectral.
Su compañero es un enano blanco estrella que es aproximadamente un 20% más masiva que nuestra sol. Los enanos blancos son la etapa final de las estrellas del sol que han expulsado sus capas externas para descubrir sus núcleos.
Es en esta dicotomía entre los dos objetos que se encuentra una paradoja estelar. Una estrella similar al sol puede sobrevivir durante al menos cientos de millones de años, o en el caso real del sol, miles de millones de años, antes de que se convierta en un enano blanco. Sin embargo, una estrella de 12 masas solares debería explotar como un supernova después de solo 20 millones de años. Entonces, dada la gran diferencia en la vida útil, ¿cómo puede ser esta estrella coorbitar con un compañero enano blanco?
La solución parece ser que Be Star y White Dwarf están compartiendo material, tomando turnos alimentándose entre sí como vampiros. Originalmente, los científicos creen que el sistema probablemente contenía dos estrellas con masas seis y ocho veces la masa de nuestro sol, respectivamente. Cuanto más masiva sea una estrella, más rápido usa su combustible para las reacciones de fusión nuclear en su núcleo, y más corta es su vida útil.
Entonces, habría sido la estrella de ocho masas solares que llegó primero a este punto. A medida que las reacciones de fusión en su núcleo comenzaron a tartamudear, la presión de radiación de la energía producida en esas reacciones comenzó a caer. Esta energía mantiene una estrella contra el tirón interno de la suya. gravedady cuando esta corriente de radiación se debilita, conduce a la gravedad, lo que hace que las capas externas alrededor del núcleo sean más compactas, elevando las temperaturas para que la reacción de fusión pueda encenderse esporádicamente en las capas externas de la estrella. Esto habría llevado a pulsaciones que reverberaron a través de la estrella, hinchando sus extremidades externas para que se convirtiera en un gigante.
En este punto, las capas externas de la estrella de ocho masas gigantes se habrían vuelto vulnerables a ser robadas por la gravedad de la estrella menos masiva. En ese momento, las dos estrellas solo habrían estado a unos millones de millas de distancia, orbitándose una vez cada tres días. Esta proximidad debería haber permitido que la gravedad de la estrella menos masiva comience a robar material de la estrella más masiva, reduciéndolo. Finalmente, la estrella de seis masas solares habría crecido a 12 masas solares, mientras que todo lo que quedaba de la estrella de ocho masas solares era su núcleo: un enano blanco 1.23 veces la masa de nuestro sol.
Ahora, el enano blanco más compacto está devolviendo el favor, su gravedad robando material retenido libremente de la estrella de 12 solas de masa. A medida que este material vuelve a la enana blanca, la presión y la temperatura en el punto de acumulación en la superficie del enano blanco crecen, hasta que estalla una explosión termonuclear localizada. Esto da como resultado un Nova, o un estallido de luz brillante, incluidas las radiografías.
Eso es lo que vio Einstein Probe.
“Este estudio nos da nuevas ideas sobre una fase raramente observada de evolución estelar, que es el resultado de un complejo intercambio de material que debe haber sucedido entre las dos estrellas”, dijo Ashley Chrimes de la Agencia Espacial Europea, en el comunicado. “Es fascinante ver cómo un par de estrellas masivas que interactúan pueden producir un resultado tan intrigante”.
El intercambio de material también ha alterado el destino de los dos objetos estelares. Por lo general, una estrella de seis masas solar llegaría al final de su vida al hincharse en un gigante rojoantes de expulsar sus capas externas para dejar atrás un enano blanco. Pero al haber acumulado tanta masa de su compañero, se destina a explotar como una supernova.
Mientras tanto, una estrella de ocho masas solares está justo en el límite entre las estrellas que evolucionan hacia gigantes rojos y estrellas que se van de la supernova, pero esta se ha convertido en un enano blanco que es más típico de las estrellas menos masivas.
Eso no quiere decir que eventualmente no será supernova. Las explosiones de supernova tipo IA estimulan la destrucción de las estrellas enanas blancas que han acumulado demasiada masa. El límite es 1.44 veces la masa de nuestro sol; No tomará demasiada acumulación para empujar a este enano blanco sobre el borde para que se borre en una supernova.
Su única oportunidad de sobrevivir se basa en su explosión de acompañantes de 12 masas solares. Ahora es una carrera contra el tiempo para ver cuál de los compañeros sobrevive más tiempo.
Los hallazgos fueron publicados el 18 de febrero en Las cartas de la revista astrofísica.