Oxígeno ultracompacto en estrellas binarias

Crédito: ESA.

Las estrellas binarias ultracompactas son aquellas que contienen dos objetos compactos, como una estrella de neutrones vinculada con otra estrella de neutrones, una estrella de neutrones más un agujero negro, o, en el caso del sistema 4U 0614+091, una estrella de neutrones unida a una estrella enana blanca. Estas estrellas tienen períodos orbitales muy cortos; en el caso de 4U 0614 091, la enana blanca orbita la estrella de neutrones cada 80 minutos. Las binarias ultracompactas representan el producto final de la evolución de una estrella binaria, y son casos importantes de ensayo de las teorías de gravedad extrema.

Tal vez 4U 0614+091 comenzó como una estrella relativamente fría parecida al sol, junto con una compañera mucho más masiva. La compañera más masiva se desarrollaría primero y explotaría como una supernova, produciendo una estrella de neutrones, mientras que la estrella de tipo solar se desarrollaría mucho más tarde, dejando atrás su atmósfera en forma de una nebulosa planetaria y dejando atrás una enana blanca. Pero la evolución de estrellas binarias puede ser más complicada que la evolución de una sola estrella, debido a interacciones mutuas entre las dos estrellas. Así, por ejemplo, 4U 0614+091 podría haber evolucionado como dos enanas blancas, pero una de ellas podría tener suficiente material tal vez despojado de su compañera para empujarla por encima del límite de colapso en una estrella de neutrones.

De hecho, actualmente la estrella de neutrones en 4U 0614+091 está quitando el material de la enana blanca, produciendo un disco de acreción caliente y dos jets de gran alcance, como se muestra en la concepción artista de arriba. Los rayos X producidos por este flujo de material caliente en las estrellas de neutrones permitirá a los astrónomos sondear las condiciones físicas de este material bajo la tensión gravitacional extrema de la estrella de neutrones. Usando el observatorio XMM-Newton de rayos X, los astrónomos han descubierto recientemente la emisión de átomos de oxígeno altamente distorsionados de material muy cerca de la superficie de la estrella de neutrones. Las propiedades de esta emisión atómica puede dar a los astrónomos una medida detallada del campo gravitatorio de la estrella de neutrones, y ayudan a definir su masa y el radio.

Fuente:
Ultracompact Oxygen (HEASARC , Picture of the week)