Se desvela el misterio del brillo de alta energía de Andrómeda

Nuestro vecino galáctico cercano, Andrómeda (o M31), tiene una fuente dominante de emisión de rayos X de alta energía (energías comprendidas entre 10 keV y cientos de keV. El rango del telescopio NuSTAR es de 6-79 KeV), pero la identidad del objeto emisor era una incógnita hasta ahora. Como se ha informado en un nuevo estudio, la misión NuSTAR de la NASA (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) ha señalado el objeto responsable de esta emisión de radiación de alta energía.

Candidate pulsar in Andromeda
Este probable púlsar es más brillante a altas energías que la totalidad de la población de agujeros negros de la galaxia de Andrómeda. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / GSFC / JHU

 

Ese punto azulado, es el objeto emisor, llamado Swift J0042.6 + 4112, y parece ser un púlsar, el remanente denso de una estrella muerta que está altamente magnetizada y girando. Esta interpretación se basa en su emisión en rayos X de alta energía, que el telescopio espacial NuSTAR es el único capaz de medir. El espectro observado del objeto es muy similar a los pulsares ya conocidos en la Vía Láctea.

Es muy probable que sea un sistema binario, en el que el material del compañero estelar cae sobre el púlsar, arrojando radiación de alta energía a medida que el material se calienta.

“No sabíamos lo que era hasta que lo vimos con NuSTAR”, dijo Mihoko Yukita, autor principal de un estudio sobre el objeto, basado en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.

El estudio reúne muchas observaciones diferentes del objeto de varias naves espaciales. En 2013, el satélite Swift de la NASA lo reportó como una fuente de alta energía, pero su clasificación era desconocida, ya que hay muchos objetos que emiten rayos X de baja energía en la región. La emisión de rayos X de menor energía del objeto resulta ser una fuente identificada por primera vez en los años 70 por el Observatorio Einstein de la NASA. Otras naves espaciales, como el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la ESA, también lo habían detectado. Sin embargo, no fue hasta este nuevo estudio de NuSTAR y apoyados por los datos de satélite Swift, que los investigadores se dieron cuenta de que era el mismo objeto el que emite la luz de alta energía de rayos X en Andrómeda.

Tradicionalmente, los astrónomos han pensado que la alimentación activa de los agujeros negros, que son más masivos que los púlsares, suelen dominar la luz de alta energía de rayos X en las galaxias. Como espirales de gas cada vez más cerca del agujero negro formando una estructura llamada disco de acreción, este material se calienta a temperaturas extremadamente altas y emite radiación de alta energía. Este púlsar, que tiene una masa inferior a cualquiera de los agujeros negros de Andrómeda, es más brillante a altas energías que la totalidad de la población de agujeros negros de la galaxia.

Incluso el agujero negro supermasivo en el centro de Andrómeda no tiene una emisión de rayos X de alta energía tan brillante asociado a su existencia. Ha sido algo inesperado que un solo púlsar pueda estar dominando toda la galaxia en  luz de rayos X de alta energía.

“NuSTAR nos ha hecho comprender la importancia general de los sistemas con púlsar como componentes de las galaxias que emiten los rayos X, y la posibilidad de que la luz de rayos X de alta energía de Andrómeda esté dominada por un solo sistema pulsar sólo suma a este cuadro emergente” Dijo Ann Hornschemeier, coautora del estudio y basada en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.

“Ya que no podemos salir de nuestra galaxia y estudiarla de una manera imparcial, Andrómeda es lo más cercano que tenemos para mirarnos como en un espejo”, dijo Hornschemeier.

Andrómeda es una galaxia espiral ligeramente más grande que la Vía Láctea. Reside a 2,5 millones de años luz de nuestra propia galaxia, por lo que se considera muy cercana, dada la escala del universo.

 

Imagen deportada:

Andrómeda en rayos X de alta energía. El Nuclear Spectroscope Telescope Array, o NuSTAR, expone una franja de la galaxia de Andrómeda. Créditos: NASA / JPL-Caltech / GSFC.

 

Imagen del telescopio espacial NuSTAR. En Junio de 2017 cumplirá 5 años de servicio. :

 

NuSTAR y su puesta en órbita. Si lo desean pueden activar los subtítulos en español en los iconos de la parte inferior derecha del vídeo:

                              

 

Artículos relacionados con observaciones de NuSTAR: http://blog.meteorologiaespacial.es/?s=nustar

Fuentes:

https://arxiv.org/pdf/1703.07318.pdf

http://adsabs.harvard.edu/abs/2016HEAD…1511002Y

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6789

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