Lunes 11 de Septiembre de 2017
En
1887, el astrónomo estadounidense Lewis Swift descubrió una brillante
nube, o nebulosa, que resultó ser una pequeña galaxia a unos 2,2
millones de años luz de la Tierra.
Hoy en día, se conoce como la Galaxia Estrella IC 10, llamada así
debido a la intensa actividad de formación de estrellas que ocurre allí.
Más de cien años después del descubrimiento de Swift, los astrónomos
están estudiando IC 10 con los telescopios más poderosos del siglo XXI.
Nuevas observaciones con el Observatorio de rayos X Chandra revelan
muchas parejas de estrellas que un día podrían convertirse en fuentes
del fenómeno cósmico quizás más emocionante observado en los últimos
años, las ondas gravitatorias. Al analizar las observaciones de Chandra
de IC 10 que dura ya una década, los astrónomos encontraron más de una
docena de agujeros negros y estrellas de neutrones alimentándose de gas
de compañeras estelares jóvenes y masivas. Tales sistemas de doble
estrella se conocen como binarias de rayos X porque emiten grandes
cantidades de luz en rayos X. Como una estrella masiva orbita alrededor
de su compañera compacta, ya sea un agujero negro o una estrella de
neutrones. El material puede ser extraído de la estrella gigante para
formar un disco de material alrededor del objeto compacto. Las fuerzas
de fricción calientan el material a millones de grados, produciendo una
fuente de rayos X brillante.
Cuando la estrella compañera masiva se queda sin combustible, sufrirá un colapso catastrófico que producirá una explosión de supernova, y dejará atrás un agujero negro o estrella de neutrones. El resultado final es dos agujeros negros, dos estrellas de neutrones, o un agujero negro y una estrella de neutrones. Si la separación entre los objetos llega a ser lo suficientemente pequeña como para que el tiempo pase, producirán ondas gravitacionales. Con el tiempo, el tamaño de su órbita se reducirá hasta que se fusionen. LIGO ha encontrado en los últimos dos años tres ejemplos de parejas de agujeros negros que se fusionan de esta manera. Galaxias como IC 10 son excelentes lugares para buscar binarios de rayos X. Muchas de estas estrellas recién nacidas serán parejas de estrellas jóvenes y masivas. Las parejas más masivas evolucionarán más rápidamente y dejarán atrás un agujero negro o una estrella de neutrones asociada con la estrella masiva restante. Si la separación de las estrellas es lo suficientemente pequeña, se producirá un sistema binario de rayos X. Esta nueva imagen compuesta de IC 10 combina datos de rayos X de Chandra en color azul, con una imagen óptica en colores rojo, verdey azul, tomada por el astrónomo aficionado Bill Snyder del Observatorio Espejo de los Cielos en Sierra Nevada, California. Las fuentes de rayos X detectadas por Chandra aparecen como un azul más oscuro que las estrellas detectadas en luz óptica.
Cuando la estrella compañera masiva se queda sin combustible, sufrirá un colapso catastrófico que producirá una explosión de supernova, y dejará atrás un agujero negro o estrella de neutrones. El resultado final es dos agujeros negros, dos estrellas de neutrones, o un agujero negro y una estrella de neutrones. Si la separación entre los objetos llega a ser lo suficientemente pequeña como para que el tiempo pase, producirán ondas gravitacionales. Con el tiempo, el tamaño de su órbita se reducirá hasta que se fusionen. LIGO ha encontrado en los últimos dos años tres ejemplos de parejas de agujeros negros que se fusionan de esta manera. Galaxias como IC 10 son excelentes lugares para buscar binarios de rayos X. Muchas de estas estrellas recién nacidas serán parejas de estrellas jóvenes y masivas. Las parejas más masivas evolucionarán más rápidamente y dejarán atrás un agujero negro o una estrella de neutrones asociada con la estrella masiva restante. Si la separación de las estrellas es lo suficientemente pequeña, se producirá un sistema binario de rayos X. Esta nueva imagen compuesta de IC 10 combina datos de rayos X de Chandra en color azul, con una imagen óptica en colores rojo, verdey azul, tomada por el astrónomo aficionado Bill Snyder del Observatorio Espejo de los Cielos en Sierra Nevada, California. Las fuentes de rayos X detectadas por Chandra aparecen como un azul más oscuro que las estrellas detectadas en luz óptica.
Las
estrellas jóvenes en IC 10 parecen ser de la edad justa como para dar
una cantidad de interacción entre las estrellas masivas y sus compañeras
compactas, produciendo la mayoría de las fuentes de rayos X. Si los
sistemas fueran más jóvenes, entonces las estrellas masivas no habrían
tenido tiempo de convertirse en supernova y producir una estrella de
neutrones o agujero negro, o la órbita de la estrella masiva y el objeto
compacto no tendrían tiempo de encogerse lo suficiente para comenzar la
transferencia de masa. Si el sistema estelar fuera mucho más antiguo,
entonces ambos objetos compactos probablemente ya se habrían formado. En
este caso, la transferencia de materia entre los objetos compactos es
improbable, impidiendo la formación de un disco que emite rayos X.
Chandra detectó 110 fuentes de rayos X en IC 10. De éstas, más de
cuarenta también se ven en luz óptica y 16 de ellas contienen estrellas
supergigantes azules, que son el tipo de estrellas jóvenes, masivas y
calientes descritas anteriormente. La mayoría de las otras fuentes son
binarias de rayos X que contienen estrellas menos masivas. Varios de los
objetos muestran una fuerte variabilidad en su salida de rayos X,
indicativa de interacciones violentas entre las estrellas compactas y
sus compañeras.
