Los astrónomos encuentran un grupo de púlsares araña en Omega Centauri

Los púlsares araña son un tipo de púlsares de milisegundos que despojan a sus estrellas compañeras de su atmósfera a través de vientos enérgicos.

Esta imagen compuesta muestra Omega Centauri, un cúmulo globular a unos 17.710 años luz de distancia en la constelación de Centauri; En la imagen, los datos de Chandra se muestran junto con una vista óptica del Hubble y una vista infrarroja del Spitzer. Crédito de la imagen: NASA/CXC/Universidad Estatal de San Francisco/COL et al. /ESA/STScI/JPL/Instituto de Tecnología de California/SAO/N. Wolk.

Un púlsar es el núcleo denso que queda después de que una estrella masiva colapsa sobre sí misma para formar una estrella de neutrones.

Las estrellas de neutrones que giran rápidamente pueden producir rayos de radiación. Al igual que el haz de un faro en rotación, un radiante puede observarse como una poderosa fuente de radiación pulsante, o un púlsar.

Algunos púlsares orbitan entre decenas y cientos de veces por segundo y se conocen como púlsares de milisegundos.

Los púlsares araña son una clase especial de púlsares de milisegundos, que reciben su nombre del daño que infligen a las pequeñas estrellas compañeras que orbitan a su alrededor.

A través de vientos de partículas energéticas que fluyen desde los púlsares araña, las capas exteriores de las estrellas compañeras del púlsar son sistemáticamente arrancadas.

Utilizando los radiotelescopios Parkes y Meerkat, los astrónomos descubrieron recientemente Descubrir Púlsares de 18 milisegundos en un cúmulo globular llamado Omega Centauro.

«Omega Centauri, también conocido como NGC 5139, es el sistema estelar más masivo descubierto en la galaxia hasta la fecha, con una masa estelar de 3,6 millones de masas solares», dijeron los astrónomos Jiaqi Zhao y Craig Heineke de la Universidad de Alberta.

“Está ubicado en la constelación de Centauri, a una distancia de 5.430 pársecs (17.710 años luz) del Sol”.

En su estudio, los autores observaron los datos de Chandra para Omega Centauri para ver si alguno de los púlsares de milisegundos emitía rayos X.

Encontraron púlsares que emitían rayos X de 11 milisegundos, cinco de los cuales eran púlsares en forma de araña centrados cerca del centro de Omega Centauri.

Luego, los investigadores combinaron los datos de Omega Centauri con observaciones de Chandra de 26 púlsares en forma de araña en otros 12 cúmulos globulares.

Hay dos tipos de púlsares araña según el tamaño de la estrella que se destruye.

Los púlsares de espalda roja destruyen estrellas compañeras que pesan entre una décima y la mitad de la masa del Sol. Mientras tanto, los púlsares de viuda negra destruyen estrellas compañeras de menos del 5% de la masa del Sol.

Los investigadores encontraron una clara diferencia entre las dos clases de púlsares araña: las estrellas rojas son más brillantes en rayos X que las estrellas negras, lo que confirma trabajos anteriores.

Son los primeros en mostrar una relación general entre el brillo de los rayos X y la masa que acompaña a los púlsares en forma de araña, donde los púlsares que producen más rayos X se combinan con compañeros más masivos.

Esto proporciona una evidencia clara de que la masa de los púlsares que acompañan a la araña afecta la dosis de rayos X que recibe la estrella.

Se cree que los rayos X detectados por Chandra se generan principalmente cuando vientos de partículas que se alejan de los púlsares chocan con vientos de materia que se alejan de las estrellas compañeras y producen ondas de choque similares a las producidas por los chorros supersónicos.

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Los púlsares araña suelen estar separados de sus compañeros por sólo entre una y 14 veces la distancia entre la Tierra y la Luna.

Esta proximidad hace que las partículas energéticas de los púlsares sean particularmente dañinas para sus estrellas compañeras.

Los astrónomos dijeron: «Este resultado es consistente con los modelos teóricos».

«Debido a que las estrellas más masivas producen vientos de partículas más densos, hay un choque más fuerte -que produce rayos X más brillantes- cuando sus vientos chocan con partículas provenientes del púlsar».

«La proximidad de las estrellas compañeras a los púlsares significa que los rayos X pueden causar daños importantes a las estrellas, junto con los vientos de los púlsares».

el los resultados Será publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

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Jiaqi Zhao y Craig O. Henke. 2023. Estudio de rayos X de Chandra de púlsares de milisegundos en el cúmulo globular Omega Centauri: una relación entre la masa del púlsar araña y su luminosidad de rayos X. MNRAS, En la prensa; arXiv:2309.13189

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