Los astrónomos han encontrado evidencia de una estrella que gira alrededor de un agujero negro aproximadamente dos veces por hora. Esta puede ser la danza orbital más apretada jamás vista para un agujero negro y una estrella compañera.
Los científicos de la Universidad Estatal de Michigan formaron parte del equipo que realizó este descubrimiento, que utilizó el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, así como NuSTAR de la NASA y la matriz compacta de telescopios de Australia.
La pareja estelar cercana, conocida como binaria, se encuentra en el cúmulo globular 47 Tucanae, un cúmulo de estrellas densas en nuestra galaxia a unos 14.800 años luz de distancia de la Tierra. Mientras que los astrónomos han observado este binario durante muchos años, no fue sino hasta 2015 que las observaciones de radio revelaron que la pareja probablemente contiene un agujero negro que extrae material de una estrella compañera llamada enana blanca, una estrella de baja masa que ha agotado la mayor parte o la totalidad de su combustible nuclear.
Los nuevos datos de Chandra de este sistema, conocidos como X9, muestran que cambia el brillo de los rayos X de la misma manera cada 28 minutos, lo que probablemente sea el tiempo que le toma a la estrella compañera completar una órbita completa alrededor del negroLos datos de Chandra también muestran evidencia de grandes cantidades de oxígeno en el sistema, una característica de las enanas blancas. Por lo tanto, se puede hacer un caso fuerte de que la estrella compañera es una enana blanca, que luego estaría orbitando el agujero negro soloaproximadamente 2.5 veces la separación entre la Tierra y la luna.
"Esta enana blanca está tan cerca del agujero negro que el material se está separando de la estrella y arrojado a un disco de materia alrededor del agujero negro antes de caer", dijo Arash Bahramian, autor principal de la Universidad de Alberta Canadá y MSU: "Afortunadamente para esta estrella, no creemos que siga este camino hacia el olvido, sino que permanecerá en órbita".
Aunque la enana blanca no parece estar en peligro de caerse o ser desgarrada por el agujero negro, su destino es incierto.
"Durante mucho tiempo los astrónomos pensaron que los agujeros negros eran raros o totalmente ausentes en los cúmulos de estrellas globulares", dijo Jay Strader, astrónomo de MSU y coautor del artículo. "Este descubrimiento es evidencia adicional de que, en lugar de ser uno deEn los peores lugares para buscar agujeros negros, los cúmulos globulares podrían ser uno de los mejores ".
¿Cómo consiguió el agujero negro un compañero tan cercano? Una posibilidad es que el agujero negro se estrelló contra una estrella gigante roja, y luego el gas de las regiones externas de la estrella fue expulsado del binario. El núcleo restante del gigante rojose convertiría en una enana blanca, que se convierte en una compañera binaria del agujero negro. La órbita del binario se habría reducido a medida que se emitieran ondas gravitacionales, hasta que el agujero negro comenzó a extraer material de la enana blanca.
Las ondas gravitacionales que actualmente produce el binario tienen una frecuencia demasiado baja para ser detectada con el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser, LIGO, que recientemente detectó ondas gravitacionales al fusionar agujeros negros. Fuentes como X9 podrían detectarse potencialmente confuturos observatorios de ondas gravitacionales en el espacio.
Una explicación alternativa para las observaciones es que la enana blanca está asociada con una estrella de neutrones, en lugar de un agujero negro. En este escenario, la estrella de neutrones gira más rápido a medida que extrae material de una estrella compañera a través de un disco, un proceso quepuede disminuir el período de rotación de la estrella de neutrones a unas pocas milésimas de segundo. Algunos de estos objetos, llamados púlsares de milisegundos de transición, se han observado cerca del final de esta fase de rotación. Los autores no favorecen esta posibilidad como milisegundos de transición.los púlsares tienen propiedades que no se ven en X9, como la variabilidad extrema en los rayos X y las longitudes de onda de radio. Sin embargo, no pueden refutar esta explicación.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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