2 de enero de 2008

Enana blanca pulsa como un pulsar

Imagen: Casey Reed

Nuevas observaciones de Suzaku, un observatorio de rayos X, operado en forma conjunta por la Agencia de Exploración Aeroespacial del Japón (JAXA) y la NASA, han desafiado las ideas convencionales de los científicos acerca de las estrellas enanas blancas. Los observadores han pensado que las enanas blancas son cuerpos estelares inertes que se enfrían lentamente, pero los nuevos datos cuentan una historia totalmente diferente.

Al menos una enana blanca, conocida como AE Aquarii, emite pulsos de rayos X duros a medida que rota sobre su propio eje. "Estamos observando un comportamiento similar al del pulsar de la Nebulosa del Cangrejo, pero desarrollado por una enana blanca", menciona Koji Mukai del Centro de Vuelos Espaciales Goddard La nebulosa del Cangrejo es el remanente de una estrella masiva que puso fin a su vida en una explosión de supernova. "Esta es la primera vez que se observa un comportamiento del tipo de un pulsar en una enana blanca".

Enanas blancas y los púlsares representan distintas clases de objetos compactos que nacen a raíz de la muerte estelar. Una enana blanca se forma cuando una estrella de masa similar al Sol se queda sin combustible nuclear. Como las capas externas son expelidas hacia el espacio, el núcleo se contrae gravitacionalmente en una esfera del tamaño de la Tierra, pero con más o menos la masa del Sol. La enana blanca comienza su etapa a muy alta temperatura, pero sin posibilidades de sostener reacciones nucleares, por lo que se enfría poco a poco durante miles de millones de años, desapareciendo finalmente hasta convertirse en una enana negra.

Un púlsar es un tipo de estrella de neutrones, un núcleo colapsado de una estrella masiva que explotó en una supernova. Mientras que las enanas blancas tienen una densidad increíblemente alta, las estrellas de neutrones son incluso mucho más densas, pues acumulan aproximadamente 1,3 masas solares en una esfera del tamaño de una ciudad. Los púlsares emiten radioondas y pulsos de rayos X.

El equipo descubridor, dirigido por Yukikatsu Terada, del Instituto de Investigación Física y Química (RIKEN) en Wako, Japón, no se esperaba encontrar una enana blanca produciendo un púlsar. En lugar de ello, los astrónomos estaban buscando evidencias de que las enanas blancas pudieran acelerar partículas subatómicas cargadas velocidades cercanas a la de la luz, lo que significaría que podrían ser responsables de muchos de los rayos cósmicos que viajan a través de nuestra galaxia y, en ocasiones, impactan a la Tierra.

Algunas enanas blancas, incluidas AE Aquarii, giran muy rápidamente y tienen campos magnéticos millones de veces más fuertes que la Tierra. Estas características les dan la energía para generar los rayos cósmicos.

Para saber si esto está ocurriendo, Terada y sus colegas orientaron Suzaku hacia AE Aquarii en octubre de 2005 y octubre de 2006. La enana blanca reside en un sistema binario con una estrella normal de compañera. Gas de la estrella compañera cae en espiral hacia la enana blanca y se calienta, produciendo una emisión de rayos X blandos. Pero también Suzaku detectó fuertes pulsos de rayos-X duros. Después de analizar los datos, el equipo se dio cuenta de que los pulsos de rayos X duros coinciden con el período de giro de la enana blanca (33 segundos).

Los pulsos en rayos X duros son muy similares a los del púlsar en el centro de la Nebulosa del Cangrejo. En ambos objetos, los pulsos parecen ser radiados como los haces de un faro, y el mecanismo que da origen a los pulsos proviene del fuerte campo magnético de la estrella compacta. Los astrónomos piensan que los campos magnéticos capturan partículas cargadas que luego envían al espacio a velocidades cercanas a la de la luz. Cuando las partículas interactúan con el campo magnético, irradian rayos X.

"AE Aquarii parece ser una enana blanca equivalente a un púlsar", dice Terada. "Como los púlsares son conocidos por ser fuentes de rayos cósmicos, esto significa que las enanas blancas deben ser tranquilos pero numerosos aceleradores de partículas, por lo que podrían contribuir a gran parte de los rayos cósmicos de baja energía de nuestra galaxia."

(fg)

Más información en:
http://www.nasa.gov/