La impresión de un artista de una estrella enana blanca (izquierda) en órbita alrededor de un agujero negro y tan cerca que gran parte de su material está siendo retirado. El recuadro es una observación del cúmulo globular del anfitrión, 47 Tucanae, capturado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. El sistema (conocido como X9) está indicado por la flecha, y bajo, medio, y los rayos X de alta energía son de color rojo, verde, y azul respectivamente. Crédito:Rayos X:NASA / CXC / Universidad de Alberta / A.Bahramian et al .; Ilustración:NASA / CXC / M.Weiss.
Los astrónomos han encontrado evidencia de una estrella que gira alrededor de un probable agujero negro dos veces por hora. Esta podría ser la danza orbital más apretada jamás vista por un agujero negro y una estrella compañera en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
Este descubrimiento se realizó utilizando dos de los telescopios espaciales de la NASA, el Observatorio de rayos X Chandra y NuSTAR, y el Australia Telescope Compact Array ubicado en Nueva Gales del Sur, Australia.
La pareja estelar, conocida como binaria, se encuentra en el cúmulo globular 47 Tucanae, un denso cúmulo de estrellas en nuestra galaxia alrededor de 14, 800 años luz de distancia de la Tierra.
Si bien los astrónomos conocen el binario desde hace muchos años, No fue hasta 2015 que un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Curtin y el Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR) descubrió que probablemente estaba compuesto por un agujero negro que extraía material de una estrella compañera.
Nuevas observaciones de Chandra muestran que el sistema, conocido como X9, cambia constantemente en el brillo de los rayos X cada 28 minutos, que es probablemente el tiempo que le toma a la estrella compañera hacer una órbita completa alrededor del agujero negro.
Junto con la evidencia de grandes cantidades de oxígeno en el sistema, esto demuestra que X9 contiene una estrella enana blanca que orbita un agujero negro a solo 2,5 veces la separación entre la Tierra y la Luna.
"Esta enana blanca está tan cerca del agujero negro que el material se aleja de la estrella y se vierte en un disco de materia alrededor del agujero negro antes de caer. "dijo el primer autor, el Dr. Arash Bahramian, de la Universidad de Alberta en Canadá y la Universidad Estatal de Michigan en los Estados Unidos.
La impresión de un artista de una estrella enana blanca (izquierda) en órbita alrededor de un agujero negro y tan cerca que gran parte de su material está siendo retirado. Hay un punto caliente donde el gas de la enana blanca golpea el disco de materia que gira alrededor del agujero negro. El agujero negro en sí está rodeado por una nube de gas ionizado, que contiene grandes cantidades de oxígeno. Crédito:Rayos X:NASA / CXC / Universidad de Alberta / A.Bahramian et al .; Ilustración:NASA / CXC / M.Weiss.
"Afortunadamente para esta estrella, no creemos que siga este camino hacia el olvido, debería permanecer en órbita ".
Aunque la enana blanca no parece estar en peligro de caer o ser destrozada por el agujero negro, su destino es incierto.
Profesor asociado James Miller-Jones, de la Universidad Curtin e ICRAR, dijo, "Creemos que la estrella puede haber estado perdiendo gas en el agujero negro durante decenas de millones de años y ahora ha perdido la mayor parte de su masa".
"Tiempo extraordinario, Creemos que la órbita de la estrella se ensanchará cada vez más a medida que se pierda aún más masa, eventualmente convirtiéndose en un objeto exótico similar al famoso planeta diamante descubierto hace unos años, " él dijo.
¿Cómo consiguió el agujero negro un compañero tan cercano? Una posibilidad es que el agujero negro se estrelló contra una estrella gigante roja y, cuando se expulsó el gas de las regiones exteriores de la estrella, se formó un binario que contenía un agujero negro y una enana blanca. La órbita del binario se habría reducido a medida que se emitían ondas gravitacionales hasta que el agujero negro comenzó a extraer material de la enana blanca.
Las ondas gravitacionales producidas por el sistema binario tienen una frecuencia demasiado baja para ser detectadas por las instalaciones terrestres que confirmaron la existencia de ondas gravitacionales el año pasado, pero es posible que los observatorios de ondas gravitacionales basados en el espacio en el futuro sean lo suficientemente sensibles. para detectarlos.
Coautor Vlad Tudor, también del nodo ICRAR de la Universidad Curtin, dijo que una teoría alternativa involucraría una estrella de neutrones que está girando a medida que el agujero negro retira material.
"Al igual que una peonza cuando se tira de la cuerda alrededor de su centro para hacerla funcionar, pero esta teoría no explica todo lo que estamos viendo aquí, así que nuestra mejor explicación actual es que estamos tratando con una enana blanca muy cerca de un agujero negro, " él dijo.
