Ay, la estrella binaria da tantas vueltas

Título del artículo original: Losing a minute every two years: SRG X-ray view on the rapidly accelerating X-ray pulsar SXP 1323.
Autores: I.A. Mereminskiy, A.A. Mushtukov, A.A. Lutovinov, S.S. Tsygankov, A.N. Semena, S.V. Molkov, y A.E. Shtykovsky.
Institución del primer autor: Instituto de Investigación Espacial, Academia de Ciencias de Rusia.
Estado de la publicación: Enviado a Astronomy & Astrophysics, acceso abierto en arXiv.org.

En el cielo nocturno del hemisferio sur, en las noches claras, se pueden ver dos manchitas de luz borrosa. Ellas son las Nubes de Magallanes, galaxias enanas satélites de la Vía Láctea. Estas pequeñas galaxias son muy interesantes. Por ejemplo, en la Gran Nube de Magallanes, explotó la famosísima supernova SN1987A, la supernova más cercana a la Tierra desde la invención del telecopio. La Pequeña Nube de Magallanes tuvo un período de mucha formación estelar hace aproximadamente 50 millones de años, lo que a su vez formó muchas estrellas binarias compactas. Es precisamente en uno de esos objetos en que nos concentraremos esta vez.

El artículo de hoy investiga en profundidad una de estas estrellas binarias, en este caso, una estrella de neutrones con una compañera tipo Be. Las estrellas de neutrones son remanentes de estrellas más grandes, que ya agotaron su combustible y explotaron en una supernova. Esta estrella en particular es un púlsar, así llamada por que pulsa constantemente como un faro, debido a su rápida rotación.  Las estrellas tipo Be son azules, mucho más calientes y grandes que el Sol. Esta estrella binaria en particular se llama SXP 1323, y fue descubierta en 2000 por el telescopio espacial ROSAT. El estudio de objetos como este es muy importante, ya que pueden enseñarnos mucho acerca de estrellas masivas, estrellas de neutrones, supernovas y sus remanentes, y la dinámica de objetos compactos, entre otras cruciales áreas de investigación astronómica.

SXP 1323: Una estrella binaria poco común

Lo que sabemos acerca de SXP 1323 es relativamente enigmático. La estrella de neutrones es un púlsar, como decíamos anteriormente, lo que significa que emite pulsos de radiación de manera periódica, así como un faro que guía barcos en el mar. El período de pulsación fue determinado en 2005, y es de aproximadamente 1323 segundos, o 22 minutos. Por esto se llama así el objeto hoy en día, antes de ese descubrimiento se llamaba RX J0103.6-7201. Este período de pulsación es extremadamente lento: en aquel entonces era el púlsar más lento de la Pequeña Nube de Magallanes. Por otro lado, el período de órbita de las dos estrellas fue medido en un estudio por Carpano y colaboradores en 2017, y resulta ser 26.2 días. Esta órbita es extremadamente rápida, los expertos esperaban un período de cerca de 300 días. No cabe duda que SXP 1323 es un objeto extraño, pero lo más interesante está por venir.

¡SXP 1323, usa Giro Rápido!

Quizás lo más misterioso acerca de SXP 1323 es la rotación del púlsar: está acelerando. En su investigación en 2017, Carpano y colaboradores estudiaron todos los datos y observaciones disponibles de SXP 1323, desde 1999 hasta 2016. Descubrieron que el púlsar está acelerando: su período de pulsación se hace cada vez más corto.

Pero eso no es todo: su aceleración está entre las más altas de todos los púlsares conocidos. Carpano et al. encontró que el período se acorta 21.65 segundos por año. El número quizás suena pequeño, pero no olvidemos que es difícil acelerar una cosa tan grande y pesada como una estrella.

Los autores del artículo de hoy continúan la investigación de SXP 1323 con el moderno telescopio espacial Spektr-RG. A bordo de este satélite hay dos instrumentos distintos: eROSITA y ART-XC. Ambos son detectores de rayos X.

Usando estos nuevos datos, los autores descubrieron que desde 2016, SXP 1323 ha estado acelerando aún más drásticamente: su período se acorta 29.9 segundos por año.
La tendencia encontrada por Carpano en 2017, de que el período se acorta de manera lineal entre 2006 y 2016, continúa, excepto que la aceleración es aún mayor desde 2016 hasta la fecha. ¿Cómo es esto posible?

De alguna forma, el púlsar está recibiendo momentum angular de alguna parte, probablemente de su compañera tipo Be. Lo más lógico es que el púlsar está robándole gas a su compañera Be. En astronomía, este proceso se llama acreción, y es relativamente común entre estrellas cercanas.

Si bien la explicación de que el púlsar absorbe gas de su compañera puede explicar la aceleración, no es suficiente para esclarecer por completo la situación. ¿Por qué el período de pulsación es tan lento? ¿Por qué la aceleración de la pulsación es tan alta? ¿Por qué el período orbital es tan corto? ¿Por qué la aceleración creció desde 2016? Ninguna de estas interrogantes es clara aún. ¡El trabajo de un científico nunca termina!