Los astrónomos han descubierto que la radiación emitida por una estrella de neutrones que giran rápidamente, o «Pulsar», está dominada por el impacto de sus poderosos vientos de partículas, y no por el material que elimina de una estrella complementaria.
El pulsar en cuestión es PSR J1023+0038 (J1023), que se encuentra en un sistema binario Ubicado a 4.500 años luz de distancia de la Tierra. Este binario consiste en una «estrella muerta» o estrella de neutrones Eso gira alrededor de 600 veces por segundo, así como una estrella de baja masa sobre la cual la estrella de neutrones «se alimenta».
El rápido giro de J1023 lo clasifica como un milisegundo Pulsar, Pero debido a que hace una transición claramente entre un estado activo, durante el cual alimenta y elimina rayos de radiación de sus polos, y un estado inactivo, es parte de una rara subclase llamada «Pulsar de milisegundos de transición». J1023, uno de los tres pulsares de transición de transición conocidos, es un objetivo invaluable para los astrónomos.
«Los púlsares de los milisegundos de transición son laboratorios cósmicos que nos ayudan a comprender cómo las estrellas de neutrones evolucionan en los sistemas binarios», dijo el líder del equipo e investigadora del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) Maria Cristina Baglio en un declaración. «J1023 es una fuente de datos particularmente valiosa porque hace una transición clara entre su estado activo, en el que se alimenta de su estrella complementaria y un estado más latente, en el que se comporta como un púlsar estándar, emitiendo ondas de radio detectables».
El asunto de esta estrella de neutrones de su compañero no cae recto a la superficie de la estrella muerta, sino que forma una nube aplanada, o «disco de acreción«Alrededor de la estrella. A medida que este disco gira alrededor de la estrella de neutrones, alimentándola gradualmente, emite una potente radiación que consiste en longitudes de onda en el espectro electromagnético.
Por lo tanto, el equipo pudo examinar J1023 usando la NASA Imágenes Explorador de polimetría de rayos X (Ixpe), el Observatorio del Sur europeo (ESO) Telescopio muy grande (Vlt) en el norte de Chile, y el Karl G. Jansky Matriz muy grande (VLA) en Nuevo México, haciendo de esta la primera encuesta de la fuente binaria de rayos X sobre las bandas de rayos X, ópticos y de radio del espectro electromagnético.
«Durante las observaciones, el Pulsar estaba en una fase activa de baja luminosidad, caracterizado por rápidos cambios entre los diferentes niveles de brillo de rayos X», dijo Baglio.
La evaluación de J1023 en tres bandas del espectro electromagnético permitió al equipo determinar la polarización de la radiación proveniente de este pulsar. La polarización se refiere a la orientación de las ondas de luz a medida que se propagan.
De particular, la observación de IXPE fue que el 12% de las radiografías de J1023 están polarizadas. Ese es el nivel más alto de polarización jamás visto en un sistema de estrella tan binario.
La onda de radio y las emisiones de luz óptica mostraron polarizaciones más bajas de 2% y 1%, respectivamente. Lo que fue particularmente interesante sobre la polarización óptica fue el hecho de que estaba orientado en la misma dirección que el ángulo de la polarización de rayos X. Esto sugiere un mecanismo común detrás de la polarización de las radiografías y la polarización de la luz óptica.
Los hallazgos confirman una teoría anterior que sugirió que las emisiones polarizadas observadas de los sistemas binarios como J1023 se generan cuando Vientos de pulsarsCorrientes de partículas cargadas de alta energía que fluyen de estas estrellas muertas, golpean el asunto en los discos de acumulación circundantes.
Esta investigación finalmente podría ayudar a los científicos a comprender qué poderes de púlsares, y no hubiera sido posible sin la sensibilidad de IXPE.
«Esta observación, dada la baja intensidad del flujo de rayos X, fue extremadamente desafiante, pero la sensibilidad de IXPE nos permitió detectar y medir con confianza esta notable alineación entre la polarización óptica y de rayos X», dijo el miembro del equipo e investigador de INAF Alessandro di Marco. «Este estudio representa una forma ingeniosa de probar escenarios teóricos gracias a las observaciones polarimétricas en múltiples longitudes de onda».
La investigación del equipo se publicó el 1 de julio en Letras de la revista astrofísica.
