02/May/08

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Descubren un mecanismo para predecir explosiones estelares

Usando las observaciones del Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), un equipo internacional de astrónomos descubrió un mecanismo que les permite predecir cuándo una estrella súper densa liberará explosiones muy poderosas

Las siguientes imágenes de una animación por computadora ilustran una explosión termonuclear mientras se inicia, se extiende, y envuelve toda una estrella de neutrones. Crédito: NASA.

"Encontramos un reloj que hace tictac, más y más lentamente, y cuando es demasiado lento, ¡bum!, la bomba explota", dice Diego Altamirano, astrónomo Argentino egresado de la Universidad de La Plata, quien desarrolla su trabajo en la Universidad de Ámsterdam en Holanda.

El estallido ocurre en una estrella de neutrones, que es el remanente de una estrella masiva que explotó en una supernova. La estrella de neutrones pertenece a un sistema binario que puede ser descrito como una bomba de tiempo. El hidrógeno y helio de una estrella compañera son absorbidos por la estrella de neutrones, acumulándolo lentamente en su superficie hasta alcanzar una temperatura crítica. De pronto, el hidrógeno y helio comienzan a fusionarse sin control hacia elementos más pesados, encendiendo la combustión termonuclear que rápidamente se esparce alrededor de toda la estrella. La resultante explosión aparece como un brillante flash de rayos-X.

Estos estallidos, que pueden ocurrir varias veces por día en la misma estrella, en apenas 10 a 100 segundos liberan más energía que nuestro Sol en una semana entera. O, para ponerlo de otra forma, la energía es equivalente a 100 bombas de hidrógeno de 15 megatones explotando simultáneamente.

Los científicos han observado cientos de estos estallidos en unas 80 estrellas de neutrones. Pero hasta ahora, no tenían un forma de predecir cuándo ocurrirían.

La clave del descubrimiento es el RXTE, que hace mediciones extremadamente precisas de rápidas emisiones de rayos-X. Al agregarse gas gradualmente en la superficie de la estrella de neutrones, el hidrógeno y el helio a veces se funden en elementos más pesados en una forma estable y casi perfectamente repetitiva. Este modo de fusión produce una señal casi regular conocida como oscilación casi periódica (QPO, quasi-periodic oscillation). La teoría predice que la frecuencia del ciclo debería ser de 0,009 ciclos por segundo (9 Milihertz o un ciclo cada dos minutos). Esto es muy cercano a la frecuencia QPO medida por Altamirano en el sistema 4U 1636-53.

Pero el equipo encontró además que la frecuencia QPO decrece con el tiempo cerca de 12 a 8 Milihertz. En un artículo publicado recientemente en Astrophysical Journal Letters, los autores demuestran que cada vez que la frecuencia QPO decrece a unos 8 Milihertz (un ciclo en 125 segundos), la estrella de neutrones en el sistema 4U 1636-53 libera un poderoso estallido de rayos-X.

"No sabemos todavía si esta secuencia de eventos significa que las oscilaciones causan la explosión o si sólo nos están indicando que llegó el momento para un estallido. Unas observaciones adicionales con el RXTE serán esenciales para descifrarlo", dice el co-autor Michiel van der Klis.

El mismo grupo está estudiando más de 50 estrellas de neutrones para ver si pueden identificar un comportamiento similar. El sistema 4U 1636-53 está localizado a 20.000 años-luz de distancia, cerca del borde entre las constelaciones Ara y Norma.

Fuente: Últimas Noticias del Cosmos. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard