🎇Starburst y sus ondas gravitacionales

       

       Esta nueva imagen compuesta de IC 10 combina datos de rayos X de Chandra (azul) con una imagen óptica (roja, verde, azul) tomada por el astrónomo aficionado Bill Snyder del Observatorio de Espejos del Cielo en Sierra Nevada, California. Las fuentes de rayos X detectadas por Chandra aparecen como un azul más oscuro que las estrellas detectadas en la luz óptica.

   En 1887, el astrónomo estadounidense Lewis Swift descubrió una nube resplandeciente, 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 "starburst" IC 10, que se refiere a la intensa actividad de formación de estrellas que se produce allí.

       Más de cien años después del descubrimiento de Swift, los astrónomos estudian IC 10 con los telescopios más poderosos del siglo XXI. Nuevas observaciones con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA revelan muchos pares de estrellas que algún día podrían convertirse en fuentes del fenómeno cósmico quizás más emocionante observado en los últimos años: las ondas gravitacionales.

      Al analizar las observaciones de Chandra sobre el IC 10 que abarca una década, los astrónomos encontraron más de una docena de agujeros negros y estrellas de neutrones que se alimentaban del gas de compañeros estelares jóvenes y masivos. Dichos sistemas de estrellas dobles se conocen como "binarios de rayos X" porque emiten grandes cantidades de luz de rayos X. Cuando una estrella masiva orbita alrededor de su compañero compacto, ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones, el material puede separarse de la estrella gigante para formar un disco de material alrededor del objeto compacto. Las fuerzas de fricción calientan el material de infusión 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 un agujero negro o una estrella de neutrones. El resultado final es dos objetos compactos: un par de agujeros negros, un par de estrellas de neutrones o un agujero negro y una estrella de neutrones. Si la separación entre los objetos compactos se vuelve lo suficientemente pequeña a medida que pasa el tiempo, producirán ondas gravitatorias. Con el tiempo, el tamaño de su órbita se reducirá hasta que se fusionen. LIGO ha encontrado tres ejemplos de pares de agujeros negros que se fusionan de esta manera en los últimos dos años.

        Las galaxias Starburst como IC 10 son lugares excelentes para buscar binarios de rayos X porque están batiendo estrellas rápidamente. Muchas de estas estrellas recién nacidas serán parejas de estrellas jóvenes y masivas. El más grande de los dos evolucionará más rápidamente y dejará 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 es otra imagen de Starburst, son muchas las capturas que podrás encontrarte sobre esta galaxia. Sin embargo la utilizada en la portada de esta entrada me parece la más detallada y espectacular.


      Las estrellas jóvenes en IC 10 parecen ser la edad justa para dar la máxima cantidad de interacción entre las estrellas masivas y sus compañeros compactos, produciendo la mayoría de las fuentes de rayos X. Si los sistemas fueran más jóvenes, entonces las estrellas masivas no tendrían tiempo de convertirse en supernovas y producir una estrella de neutrones o un agujero negro, o la órbita de la estrella masiva y el objeto compacto no hubieran tenido tiempo de reducirse lo suficiente para transferir la masa a empezar. Si el sistema de estrellas fuera mucho más antiguo, probablemente ambos objetos compactos ya se habrían formado. En este caso, la transferencia de materia entre los objetos compactos es improbable, lo que impide la formación de un disco emisor de rayos X.

       Chandra detectó 110 fuentes de rayos X en IC 10. De estas, más de 40 también se ven con luz óptica y 16 de ellas contienen "supergigantes azules", que son el tipo de estrellas jóvenes, masivas y calientes descritas anteriormente. La mayoría de las otras fuentes son binarios de rayos X que contienen estrellas menos masivas. Varios de los objetos muestran una gran variabilidad en la salida de rayos X, lo que indica interacciones violentas entre las estrellas compactas y sus acompañantes.

      

Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / UMass Lowell / S. Laycock et al.; Óptico: Astrofotografía de Bill Snyder.
Última actualización: 11 de agosto de 2017
Editor: Lee Mohon
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