Expulsión de vientos fríos, tibios y calientes en forma simultánea en estrellas de neutrones
Los doctores Jorge Combi y Santiago Del Palacio, investigadores de nuestro Instituto, forman parte del grupo de astrofísicos que ha encontrado por primera vez evidencia de la expulsión simultánea de vientos fríos, tibios y calientes lanzados mientras una estrella de neutrones consume materia de una estrella compañera. El descubrimiento fue realizado mediante algunos de los telescopios más poderosos en la Tierra y el espacio, y proporciona una nueva visión del comportamiento de uno de los objetos más extremos del Universo.
Las características más comunes del material expulsado desde objetos astronómicos están asociadas a gas “tibio” con temperaturas de algunos miles de grados centígrados. A pesar de esto, hasta ahora en binarias de rayos X transitorias sólo se habían observado vientos de gas «caliente» (millones de grados) o «frío» (decenas/cientos de grados). En este nuevo estudio, un equipo de investigadores de once países dirigido por el Dr. Noel Castro Segura de la Universidad de Southampton, Reino Unido, estudió la reciente erupción de la binaria de rayos X conocida como Swift J1858.
Los resultados, publicados en la prestigiosa revista Nature el 3 de marzo de 2022, mostraron señales persistentes de un viento tibio emitiendo luz ultravioleta y, al mismo tiempo, señales de un viento frío emitiendo luz en el rango óptico. Esta es la primera vez que se observan vientos de un sistema de este tipo en diferentes bandas del espectro electromagnético.
El Dr. Combi resalta que “Este estudio coordinado, que incluye el uso de varios telescopios a diferentes frecuencias, pudo realizarse gracias al poder de reacción de los investigadores involucrados, mientras el objeto estaba completamente activo. Además de descubrir los diferentes tipos de vientos, pudimos estudiar la evolución temporal del gas saliente e inferir que el viento tibio no se vio afectado por las fuertes variaciones en el brillo del sistema. La ausencia de tal respuesta había sido predicha teóricamente, pero no confirmada basada en simulaciones sofisticadas”.
En palabras del Dr. Santiago del Palacio, “La astronomía moderna es colaborativa y pancromática. Para identificar y entender los fenómenos más fascinantes del Universo necesitamos valernos de instrumentos repartidos en distintas partes del mundo y en el espacio, cada uno de los cuales aporta una pieza del rompecabezas que intentamos armar. En este caso, logramos aportar evidencia novedosa en cuanto a eyecciones asociadas a procesos de acreción sobre objetos compactos”. Respecto a la relevancia del descubrimiento, añade: “El estudio de sistemas binarios de rayos X nos permite ver en tiempo real cómo evoluciona la acreción de material hacia un objeto compacto y cómo parte de este material es relanzado a gran velocidad hacia el entorno del sistema. Este proceso de retroalimentación es análogo al que ocurre en el centro de las galaxias que contienen agujeros negros supermasivos, por lo que nuestros resultados impactan también en otras áreas que estudian este fenómeno a escalas más grandes”.
El estudio fue financiado por subvenciones de agencias como el Science and Technology Facilities Council (STFC), la NASA, un proyecto del Conicet (PIP 0102), el FonCyT (PICT 2865) y un proyecto de la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio Español de Ciencia, Innovación y Universidades (PID2019-105510GB-C32/AEI/10.13039/501100011033).
Artículo original en Nature: A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star transient / N. Castro Segura … [et al.]
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