Los astrónomos han descubierto un tipo especial de estrella de neutrones por primera vez fuera de la Vía Láctea. utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile.

Las estrellas de neutrones son los núcleos ultra densos de estrellas masivas que colapsan y sufren una explosión de supernova. Esta estrella de neutrones recientemente identificada es una variedad rara que tiene un campo magnético bajo y no tiene compañera estelar.

La estrella de neutrones se encuentra dentro de los restos de una supernova, conocida como 1E 0102.2-7219 (E0102 para abreviar), en la Pequeña Nube de Magallanes, ubicado 200, 000 años luz de la Tierra.

Esta nueva imagen compuesta de E0102 permite a los astrónomos conocer nuevos detalles sobre este objeto que fue descubierto hace más de tres décadas. En esta imagen, Los rayos X de Chandra son azules y morados, y los datos de luz visible del instrumento Explorador espectroscópico de unidades múltiples (MUSE) del VLT son de color rojo brillante. Los datos adicionales del telescopio espacial Hubble son rojo oscuro y verde.

Los remanentes de supernovas ricos en oxígeno como E0102 son importantes para comprender cómo las estrellas masivas fusionan elementos más ligeros en otros más pesados ​​antes de que exploten. Visto unos miles de años después de la explosión original, Los remanentes ricos en oxígeno contienen los escombros expulsados ​​del interior de la estrella muerta. Estos desechos (visibles como una estructura filamentosa verde en la imagen combinada) se observan hoy a toda velocidad a través del espacio después de ser expulsados ​​a millones de millas por hora.

Las observaciones de Chandra de E0102 muestran que el remanente de supernova está dominado por una gran estructura en forma de anillo en rayos X, asociado con la onda expansiva de la supernova. Los nuevos datos de MUSE revelaron un anillo de gas más pequeño (en rojo brillante) que se expande más lentamente que la onda expansiva. En el centro de este anillo hay una fuente de rayos X en forma de punto azul. Juntos, el pequeño anillo y la fuente puntual actúan como un ojo de buey celestial.

Los datos combinados de Chandra y MUSE sugieren que esta fuente es una estrella de neutrones aislada, creado en la explosión de la supernova hace unos dos milenios. La firma de energía de rayos X, o "espectro, "de esta fuente es muy similar a la de las estrellas de neutrones ubicadas en el centro de otras dos famosas supernovas ricas en oxígeno:Cassiopeia A (Cas A) y Puppis A. Estas dos estrellas de neutrones tampoco tienen estrellas compañeras.

La falta de evidencia de emisión de radio extendida o radiación de rayos X pulsada, típicamente asociado con estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giran rápidamente, indica que los astrónomos han detectado la radiación X de la superficie caliente de una estrella de neutrones aislada con campos magnéticos bajos. Se han detectado unos diez de estos objetos en la Vía Láctea, pero este es el primero detectado fuera de nuestra galaxia.

Pero, ¿cómo terminó esta estrella de neutrones en su posición actual? aparentemente desplazado del centro de la capa circular de emisión de rayos X producida por la onda expansiva de la supernova? Una posibilidad es que la explosión de la supernova ocurrió cerca de la mitad del remanente, pero la estrella de neutrones fue expulsada del sitio en una explosión asimétrica, a una alta velocidad de aproximadamente dos millones de millas por hora. Sin embargo, en este escenario, es difícil explicar por qué la estrella de neutrones es, hoy dia, tan cuidadosamente rodeado por el anillo de gas recientemente descubierto visto en longitudes de onda ópticas.

Otra posible explicación es que la estrella de neutrones se mueve lentamente y su posición actual es aproximadamente donde ocurrió la explosión de la supernova. En este caso, el material en el anillo óptico puede haber sido expulsado durante la explosión de la supernova, o por la estrella progenitora condenada hasta unos miles de años antes.

Un desafío para este segundo escenario es que el lugar de la explosión estaría ubicado muy lejos del centro del remanente, según lo determinado por la emisión de rayos X extendida. Esto implicaría un conjunto especial de circunstancias para los alrededores de E0102:por ejemplo, una cavidad tallada por los vientos de la estrella progenitora antes de la explosión de la supernova, y variaciones en la densidad del gas y el polvo interestelar que rodean el remanente.

Observaciones futuras de E0102 en rayos X, óptico, y las longitudes de onda de radio deberían ayudar a los astrónomos a resolver este nuevo y emocionante rompecabezas planteado por la solitaria estrella de neutrones.

Un artículo que describe estos resultados se publicó en la edición de abril de Astronomía de la naturaleza , y está disponible en línea.