Los telescopios sudafricanos juegan un papel importante en el descubrimiento de una rara estrella enana blanca

En un comunicado de prensa del Observatorio Astronómico de Sudáfrica (SAAO), un equipo internacional de astrónomos, incluidos equipos del Observatorio Astronómico de Sudáfrica (SAAO), la Universidad de Ciudad del Cabo (UCT) y el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO) han descubierto un tipo raro de estrella enana blanca giratoria en un sistema estelar binario, solo el segundo tipo conocido. Este descubrimiento proporciona una nueva comprensión del papel de los campos magnéticos en la evolución de las estrellas.

El descubrimiento fue publicado en astronomía natural El púlsar muestra la enana blanca recién descubierta, J191213.72-441045.1 (J1912-4410 para abreviar), en un sistema binario con un período orbital de poco más de 4 horas pero un período de rotación de poco más de 5 minutos, lo que significa que gira alrededor de 270 veces más rápido que la Tierra. .

Algunos de los investigadores involucrados en el descubrimiento de la enana blanca giratoria fueron fundamentales para descubrir la naturaleza del primer sistema de este tipo, AR Scorpii, en 2016. Este sistema, una enana blanca que gira rápidamente y fuertemente magnética (alrededor de mil millones de veces el campo magnético de la Tierra ) púlsares, está golpeando a su compañera estelar, una enana roja, emite poderosos haces de partículas cargadas y radiación, lo que hace que todo el sistema brille y se desvanezca dramáticamente durante el minuto de rotación de la enana blanca. Además, la mayor parte de la energía de estos sistemas es alimentada por la desaceleración del giro de la enana blanca debido a la atracción ejercida por su fuerte campo magnético.

Las enanas blancas son estrellas pequeñas y densas, lo que significa que una cucharadita de materia de enana blanca pesa alrededor de 15 toneladas. Se forman cuando una estrella de baja masa, como el Sol, o incluso menos masiva, quema todo su combustible y pierde sus capas exteriores. A veces denominados «fósiles estelares», brindan información sobre varios aspectos de la formación y evolución estelar. Las enanas blancas comienzan su vida a temperaturas extremas antes de enfriarse durante miles de millones de años. Además, suelen tener el tamaño de la Tierra, aunque su masa es 200.000 veces mayor y más cercana a la del Sol.

Además, una teoría crítica, el “modelo dínamo”, explica la razón detrás de los fuertes campos magnéticos detectados en el sistema binario. El modelo muestra que las enanas blancas, como la Tierra, tienen dínamos (generadores electromagnéticos) en su núcleo, pero son mucho más poderosas. Para probar la validez de esta hipótesis, los científicos necesitaban observar otros púlsares blancos para ver si sus predicciones eran correctas.

Según la Dra. Ingrid Pelisoleli, investigadora del Departamento de Física de la Universidad de Warwick y autora principal, «el origen de los campos magnéticos es una gran pregunta abierta en muchas áreas de la astronomía, y esto es particularmente cierto en el caso de las estrellas enanas blancas. Los campos en las enanas blancas pueden ser un millón de veces más fuertes que el campo magnético del Sol, y el modelo de dínamo ayuda a explicar por qué. El descubrimiento de J1912-4410 supuso un paso crucial en este campo». Utilizamos datos de algunos telescopios de exploración diferentes para encontrar candidatos potenciales para púlsares blancos, centrándonos en aquellos con propiedades AR Sco similares. Después de observar unas pocas docenas de candidatos, encontramos uno que mostraba diferencias de fotocorriente idénticas al AR Sco. Seguimos eso con varios otros telescopios, desde la Tierra y el espacio».

Algunos de los telescopios que fueron fundamentales en el descubrimiento incluyeron los telescopios ópticos alojados en el sitio de Sutherland en SAAO y el Gran Telescopio Sudafricano de 10 metros (SALT).

Sin embargo, las observaciones también se realizaron utilizando el conjunto de radiotelescopios MeerKAT, después de que el profesor Patrick Woot (UCT) y el profesor Buckley solicitaran el tiempo estimado del director. Estas observaciones revelaron pulsos de radio agudos dentro del mismo período de rotación de cinco minutos, pero solo en ciertos momentos, coincidiendo en la misma fase orbital. Para el profesor Woudt, «Estas hermosas observaciones de MeerKAT muestran cómo la radiometeorología con breves instantáneas repetitivas puede detectar la emisión de poderosos pulsos de radio, como se muestra en estas observaciones J1912-4410».

La curva de luz de radio del J1912-4410 difiere notablemente del AR Sco, con solo un breve período en el que se ven pulsos muy estrechos. De hecho, en la primera observación de ~40 minutos, tuvimos suerte de atraparlos, y si no lo hubiéramos hecho, la segunda observación de ~40 minutos podría no haber ocurrido”, agregó el profesor Buckley.

La importancia de este resultado radica en su similitud con las predicciones del modelo de dínamo. Dado el envejecimiento de las enanas blancas dentro de un sistema púlsar, se esperaría que exhibieran una temperatura moderada. Este hallazgo es significativo porque respalda las predicciones realizadas por el modelo de dínamo. Debido a su edad, las enanas blancas del sistema púlsar deben ser frías. Sus compañeros también deben estar lo suficientemente cerca de la gravedad de la enana blanca. Asegura que la fuerza sea lo suficientemente fuerte como para robar masa de los compañeros giratorios cercanos, lo que hace que giren rápidamente.

Para obtener más información, póngase en contacto Dr. David Buckley.

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