Ciencia Kanija

La enana blanca en el sistema AE Aquarii es la primera estrella conocida de este tipo en emitir pulsos que están generados por su rotación y aceleración de partículas. Crédito: Casey Reed

Nuevas observaciones de Suzaku, proyecto conjunto de la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA) y el observatorio de rayos-X de la NASA, ha retado el conocimiento convencional de los científicos sobre las enanas blancas. Los observadores creían que las enanas blancas eran cadáveres estelares inertes que se enfriaban lentamente mientras se apagaban, pero los nuevos datos nos cuentan una historia completamente distinta.

Al menos una enana blanca, conocida como AE Aquarii, emite pulsos de rayos-X de alta energía (duros) conforme gira alrededor de su eje. “Estamos viendo un comportamiento similar al del púlsar de la Nebulosa del Cangrejo, pero lo que vemos es una enana blanca”, dice Koji Mukai del Centro de Vuela Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. La Nebulosa del Cangrejo son los restos de una estrella masiva que finalizó su vida en una explosión de supernova. “Este es la primeva vez que vemos tal comportamiento similar a un púlsar en una enana blanca”. Mukai es coautor de un artículo presentado en un conferencia científica de Suzaku en San Diego, California, en diciembre.

Las enanas blancas y los púlsares representan distintas clases de objetos compactos que nacen debido a la muerte estelar. Una enana blanca se forma cuando una estrella de masa similar a nuestro Sol agota su combustible nuclear. Conforme las capas exteriores se lanzan hacia el espacio, el núcleo de contrae gravitatoriamente en una esfera del tamaño aproximado de la Tierra, pero con aproximadamente la masa de nuestro Sol. La enana blanca empieza emitiendo un calor abrasador a partir del calor residual de la estrella. Pero con nada que mantenga las reacciones nucleares, se enfría lentamente a lo largo de miles de millones de años, apagándose finalmente casi en la invisibilidad de una enana negra.

Un púlsar es una estrella de neutrones, un núcleo colapsado de una estrella extremadamente masiva que explotó en una supernova. Mientras que las enanas blancas tienen densidades increíblemente altas para los estándares de la Tierra, las estrellas de neutrones son incluso más densas, agolpando 1,3 masas solares en una esfera del tamaño de una ciudad. Los púlsares emiten pulsos de radio y rayos-X en rayos similares a los de un faro.

El equipo del descubrimiento, liderado por Yukikatsu Terada de la Universidad de Saitama en Japón, no esperaba encontrar una enana blanca imitando a un púlsar. En lugar de esto, los astrónomos esperaban descubrir si las enanas blancas podrían acelerar partículas subatómicas cargadas a velocidades cercanas a las de la luz, lo que significaría que podrían ser las responsables de muchos de los rayos cósmicos que zumban por nuestras galaxia y ocasionalmente golpean la Tierra.

Alguinas enanas blancas, incluyendo AE Aquarii, giran muy rápidamente y tienen campos magnéticos millones de veces más potentes que el de la Tierra. Estas características les dan la energía para generar rayos cósmicos.

Descripción artística del observatorio de rayos-X Suzaku en la órbita de la Tierra. Crédito: JAXA

Para descubrir si esto está sucediendo, Terada y sus colegas apuntaron a AE Aquarii con Suzaku en octubre de 2005 y octubre 2006. La enana blanca habita en un sistema binario con una estrella compañera normal. El gas de la estrellas cae en espiral hacia la enana blanca y se caliente, emitiendo un brillo de rayos-X de baja energía (suaves). Pero Suzaku también detectó afilados pulsos de rayos-X duros. Tras analizar los datos, el equipo se dio cuenta de que los rayos-X duros encajaban con el periodo de rotación de la enana blanca de una vez cada 33 segundos.

Los pulsos de rayos-X duros son muy similares a los que encontramos en el centro del púlsar de la Nebulosa del Cangrejo. En ambos objetos, los pulsos parecen radiaron como en el rayo de un faro, y se cree que un campo magnético giratorio controla el rayo. Los astrónomos creen que los campos magnéticos extremadamente potentes están atrapando partículas cargadas y arrojándolas hacia el exterior a casi la velocidad de la luz. Cuando las partículas interactúan con el campo magnético, entonces irradian rayos-X.

“AE Aquarii parece ser una enana blanca equivalente a un púlsar”, dice Terada. “Dado que los púlsares son conocidos por ser fuentes de rayos cósmicos, esto significa que las enanas blancas deberían ser tranquilos pero numerosos aceleradores de partículas, contribuyendo a muchos de los rayos cósmicos de baja energía de nuestra galaxia”.

Lanzado en 2005, Suzaku es el quinto de una serie de satélites japoneses dedicados al estudio de las fuentes de rayos-X cósmicas. Dirigida por JAXA, esta misión es un esfuerzo colaborativo entre universidades e instituciones japonesas y Goddard.

Esta entrada fue escrita el Martes, 8 de enero de 2008 a las 11:04 am y archivada en Astronomía. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.