Un sistema binario de estrellas sincronizado precisamente con los rayos gamma del púlsar
3/8/2015 de Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute, AEI) / The Astrophysical Journal
En el sistema binario, el púlsar y su estrella compañera están en órbita alrededor del centro de masas común con un periodo de solo 4.6 horas. Un lado de la compañera se calienta por la radiación del púlsar (magenta) y se evapora lentamente. El sistema binario y el compañero están a escala, el púlsar ha sido aumentado de tamaño. Crédito: Knispel/AEI/SDO/AIA/NASA/DSS.
Los púlsares son restos compactos nacidos en la explosión de estrellas masivas que giran rápidamente. Pueden ser observados por medio de sus haces de ondas de radio y rayos gamma que emiten como si fueran faros. Científicos del Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute, AEI) han medido ahora de forma precisa las propiedades de un sistema binario con un púlsar de milisegundo de rayos gamma. Empleando métodos nuevos, los investigadores analizaron datos de archivo del telescopio de rayos gamma Fermi con más precisión de lo que había sido posible hasta ahora. Descubrieron variaciones en el periodo orbital del sistema binario en interacción que pueden ser explicadas por los ciclos de actividad magnética de la estrella compañera.
En 2009 el telescopio de rayos gamma Fermi detectó una intensa fuente de radiación gamma a la que se asignó el nombre de catálogo 0FGL J2339.8–0530. Las observaciones en otras longitudes de onda sugirieron que se trataba de un púlsar de milisegundo en un sistema binario, con una estrella compañera, en órbita alrededor de su centro de masas común cada 4.6 horas.
Hasta 2014 no pudo identificarse el púlsar ahora conocido como PSR J2339–0533, a través de su emisión de radio pulsada. Las observaciones en longitudes de radio habían sido impedidas por la interacción del púlsar con su compañera estelar. La radiación del púlsar calienta a la compañera y la evapora lentamente. Esto hace que nubes de gas floten por el sistema binario, absorbiendo la emisión radio y haciendo que el púlsar sea temporalmente invisible. Para caracterizar por completo el sistema, son necesarias observaciones regulares a lo largo de varios años.
Sin embargo, los rayos gamma emitidos por PSR J2339–0533 atraviesan las nubes de gas y permiten observar el púlsar. “Los tiempos de llegada de los fotones registrados por Fermi-LAT dependen de las propiedades físicas de la estrella y de sus órbitas”, afirma Holger Pletsch, director del grupo de investigación. Los resultados muestran una inesperada variación del periodo orbital. “Nos sorprendió descubrir que el periodo orbital cambia lentamente alrededor de la media de 4.6 horas. Las variaciones son de unas pocas milésimas de segundo, pero comparadas con la precisión de medida de millonésimas de segundos, eso es mucho”, afirma Colin Clark, estudiante de doctorado. “Para la órbita de la Tierra esto significaría que algunos años serían más largos o más cortos que otros por una docena de segundos”.
