La impresión artística de un púlsar orbitando un agujero negro: una posible interpretación del misterioso sistema binario
Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
Un objeto extraño a unos 40.000 años luz de distancia es el más pesado estrella neutrón o el agujero negro más ligero que jamás hayamos visto, ubicado en un misterioso vacío de objetos que los astrónomos nunca han observado directamente.
A estrella neutrón Se forma cuando una estrella se queda sin combustible y colapsa bajo su gravedad, creando una onda de choque llamada supernova y dejando atrás un núcleo ultradenso. Según cálculos astrofísicos, estos núcleos deben permanecer por debajo de una determinada masa, alrededor de 2,2 veces la masa del Sol, o colapsarán aún más, creando un agujero negro.
Sin embargo, sólo se han observado agujeros negros con una masa más de cinco veces la del Sol, lo que deja una brecha de escala entre las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Se han observado algunos objetos densos en esta brecha mediante observatorios de ondas gravitacionales, pero los astrónomos nunca los han detectado con telescopios convencionales.
Ahora, Ewan Barr en el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania y sus colegas han descubierto un objeto de 2,5 masas solares observando un púlsar que lo orbita. Un púlsar es una estrella de neutrones que emite pulsos de luz a intervalos regulares de milisegundos debido a un intenso campo magnético.
Los púlsares emiten luz con extrema regularidad, pero los objetos cercanos muy masivos pueden deformar estos ritmos, como predice la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Al observar los pulsos del púlsar durante más de un año utilizando el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, Barr y su equipo pudieron calcular la masa del compañero del púlsar.
“Lo que encontramos en este sistema binario parece estar por encima de eso [upper limit for neutron star mass]lo que sugeriría que aquí se está produciendo una nueva física y se trata de un nuevo tipo de estrella, o simplemente es un agujero negro y es el agujero negro de masa estelar más ligero encontrado como este”, dice Barr.
El púlsar está ubicado en un cúmulo globular, una región de estrellas muy compactas y objetos más exóticos que pueden pasar cerca unos de otros. Estas interacciones inusuales podrían explicar el misterioso objeto, dice Barr.
Si se trata de un agujero negro, permitirá a los investigadores probar teorías de la gravedad que antes no podían. “El púlsar es simplemente este dispositivo de medición ridículamente preciso que tienes en órbita alrededor del agujero negro y no va a ninguna parte; Estará allí durante los próximos mil millones de años”, afirma Barr. “Así que es un banco de pruebas natural e increíblemente estable para observar la física de los agujeros negros”.
“Si es una estrella de neutrones, entonces es más pesada que cualquier estrella de neutrones que hayamos visto”, dice cristina hecho en la Universidad de Durham, Reino Unido. “Eso en realidad nos habla de las densidades máximas que las estrellas pueden soportar antes de colapsar bajo su propia gravedad y convertirse en agujeros negros. No conocemos la física de la materia en estas densidades extremas; No sabemos cuál es ese límite”.
Barr y su equipo planean observar el púlsar con otros telescopios durante los próximos años para buscar pistas que puedan revelar qué es el objeto. Si se trata de un agujero negro, entonces deberían ver cómo la órbita del púlsar cambia con el tiempo a medida que el agujero negro arrastra el espacio-tiempo a su alrededor, de forma similar a cómo un barco arrastra barcos más pequeños a su paso. O, si se trata de una estrella de neutrones, podrían detectar la luz con instrumentos más sensibles.
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