Los astrónomos han descubierto un nuevo y misterioso sistema estelar a 3.000 años luz de la Tierra que parece ser el llamado binario «viuda negra».
Estos están formados por una estrella de neutrones que gira rápidamente, o púlsar, que está dando vueltas y consumiendo lentamente una estrella compañera más pequeña, de la misma manera que su homónimo arácnido lo hace con una pareja.
Los astrónomos conocen unas dos docenas de viudas negras binarias en la Vía Láctea.
«Estos sistemas se llaman viudas negras debido a cómo el púlsar consume lo que lo recicló, al igual que la araña se come a su pareja», dijo Kevin Burdge del MIT, autor principal del estudio sobre el nuevo descubrimiento.
Este candidato binario viuda negra más nuevo tiene el período orbital más corto de todos los identificados hasta ahora, con el púlsar y la estrella compañera dando vueltas cada 62 minutos.
Los expertos dicen que el sistema, llamado ZTF J1406+1222, es único porque parece albergar una tercera estrella lejana que orbita alrededor de las dos estrellas internas cada 10.000 años.
Los astrónomos han descubierto un nuevo y misterioso sistema estelar a 3.000 años luz de la Tierra que parece ser el llamado binario «viuda negra». Los astrónomos conocen alrededor de dos docenas de viudas negras binarias en la Vía Láctea, incluida esta representada en una impresión artística.
Esta probable ‘triple viuda negra’ está planteando preguntas sobre cómo se podría haber formado tal sistema.
Basándose en sus observaciones, los astrónomos del MIT han propuesto una teoría sobre el descubrimiento.
Piensan que, como ocurre con la mayoría de los binarios de la viuda negra, el sistema triple probablemente surgió de una densa constelación de viejas estrellas conocida como cúmulo globular.
Este cúmulo en particular puede haberse desplazado hacia el centro de la Vía Láctea, donde la gravedad del agujero negro central fue suficiente para separar el cúmulo y dejar intacta la triple viuda negra.
«Es un escenario de nacimiento complicado», dijo Burdge.
«Este sistema probablemente ha estado flotando en la Vía Láctea durante más tiempo que el sol».
Los investigadores utilizaron un nuevo enfoque para detectar el sistema triple.
Si bien la mayoría de los binarios de la viuda negra se encuentran a través de la radiación gamma y de rayos X emitida por el púlsar central, el equipo del MIT utilizó luz visible, y específicamente el parpadeo de la estrella compañera del binario, para detectar ZTF J1406+1222.
Resulta que el lado diurno de la estrella compañera, el lado que mira perpetuamente al púlsar, puede ser muchas veces más caliente que su lado nocturno, debido a la constante radiación de alta energía que recibe del púlsar.
«Pensé, en lugar de buscar directamente el púlsar, intenta buscar la estrella que está cocinando», dijo Burdge.
Pensó que si los astrónomos observaban una estrella cuyo brillo cambiaba periódicamente en gran medida, sería una fuerte señal de que estaba en un sistema binario con un púlsar.
Para probar esta teoría, Burdge y sus colegas analizaron los datos ópticos tomados por el Zwicky Transient Facility, un observatorio con sede en California que toma imágenes de campo amplio del cielo nocturno.
Los binarios de la viuda negra (representados en la impresión de un artista) funcionan con púlsares, estrellas de neutrones que giran rápidamente y que son los núcleos colapsados de estrellas masivas.
El equipo estudió el brillo de las estrellas para ver si alguna estaba cambiando drásticamente por un factor de 10 o más, en una escala de tiempo de aproximadamente una hora o menos, signos que indican la presencia de una estrella compañera que orbita estrechamente alrededor de un púlsar.
El equipo pudo seleccionar la docena de binarios de viuda negra conocidos, lo que validó la precisión del nuevo método.
Luego vieron una estrella cuyo brillo cambiaba por un factor de 13, cada 62 minutos, lo que indica que probablemente era parte de un nuevo binario viuda negra, que etiquetaron como ZTF J1406+1222.
Buscaron la estrella en las observaciones realizadas por Gaia, un telescopio espacial operado por la Agencia Espacial Europea que mantiene mediciones precisas de la posición y el movimiento de las estrellas en el cielo.
Mirando hacia atrás a través de décadas de mediciones de la estrella del Sloan Digital Sky Survey, el equipo descubrió que el binario estaba siendo seguido por otra estrella distante.
Los binarios de la viuda negra están formados por una estrella de neutrones que gira rápidamente, o púlsar, que está dando vueltas y consumiendo lentamente una estrella compañera más pequeña, de la misma manera que su homónimo arácnido lo hace con un compañero (en la foto)
A juzgar por sus cálculos, esta tercera estrella parecía estar orbitando la binaria interna cada 10.000 años.
Curiosamente, los astrónomos no han detectado directamente emisiones gamma o de rayos X del púlsar en binario, que es la forma típica en que se confirman las viudas negras.
ZTF J1406+1222, por lo tanto, se considera un binario viuda negra candidato, que el equipo espera confirmar con futuras observaciones.
Burdge dijo: «Este sistema es realmente único en lo que respecta a las viudas negras, porque lo encontramos con luz visible, y por su amplio compañero, y el hecho de que proviene del centro galáctico».
‘Todavía hay mucho que no entendemos al respecto. Pero tenemos una nueva forma de buscar estos sistemas en el cielo.
Agregó: «Lo único que sabemos con certeza es que vemos una estrella con un lado diurno que es mucho más caliente que el lado nocturno, orbitando alrededor de algo cada 62 minutos».
Todo parece indicar que se trata de un binario de viuda negra. Pero hay algunas cosas extrañas al respecto, por lo que es posible que sea algo completamente nuevo.
El equipo ahora planea continuar observando el nuevo sistema, así como aplicar la técnica óptica para iluminar más estrellas de neutrones y viudas negras en el cielo.
El estudio ha sido publicado en la revista Naturaleza.
