Astrónomos descubren segundo púlsar enano blanco

Los púlsares enanos blancos incluyen un remanente estelar quemado que gira rápidamente llamado enano blanco, que azota a una enana roja compañera con poderosos rayos de partículas eléctricas y radiación, lo que hace que todo el sistema se ilumine y se desvanezca a intervalos regulares. Esto es causado por fuertes campos magnéticos, pero los astrónomos no saben qué los causa. Una teoría clave que explica los campos magnéticos fuertes es el modelo de dínamo: que las enanas blancas tienen dínamos en su núcleo, al igual que la Tierra, pero mucho más poderosas. Pero para probar esta teoría, los astrónomos tuvieron que buscar otros púlsares enanos blancos para ver si sus predicciones eran ciertas.

La impresión de este artista muestra AR Scorpii. En esta estrella doble única, una estrella enana blanca que gira rápidamente (derecha) impulsa electrones hasta casi la velocidad de la luz. Estas partículas de alta energía liberan ráfagas de radiación que golpean a la estrella enana roja compañera (izquierda) y hacen que todo el sistema vibre dramáticamente cada 1,97 minutos con una radiación que va desde el ultravioleta hasta la radio. Crédito de la imagen: M. Garlick / Universidad de Warwick / ESO.

“Las estrellas enanas blancas son los fósiles estelares más comunes”, dijo la astrónoma de la Universidad de Warwick Ingrid Pelisoli y sus colegas.

“Cuando son binarios, son la forma dominante de objeto binario compacto en la Vía Láctea y pueden ofrecer información sobre diferentes aspectos de la formación y evolución binaria”.

“Uno de los sistemas binarios de enanas blancas más notables identificados hasta la fecha es AR Scorpii”.

“AR Scorpii está compuesto por una enana roja y una enana blanca que giran rápidamente en una órbita de 3,56 h”.

“Muestra una emisión pulsante con un período de 1,97 min en una amplia gama de longitudes de onda, lo que le ha valido el nombre de púlsar enano blanco”.

“El mecanismo de impulso y el origen evolutivo de AR Scorpii plantean desafíos a los modelos teóricos”.

El púlsar enano blanco recién descubierto, J191213.72-441045.1 (J1912-4410 para abreviar), es un hermano de AR Scorpii.

Reside a 773 años luz de la Tierra, es similar en tamaño a la Tierra, pero al menos tan grande en masa como el Sol.

Alberga una enana blanca en una órbita de 4,03 h con una enana roja y exhibe una emisión pulsada con un período de 5,30 min.

Las enanas blancas comienzan su vida a temperaturas extremadamente altas antes de enfriarse durante miles de millones de años, y la baja temperatura de J1912-4410 indica una edad avanzada.

“El origen de los campos magnéticos es una gran pregunta abierta en muchas áreas de la astronomía, y esto es especialmente cierto para las estrellas enanas blancas”, dijo el Dr. Pelisoli.

“Los campos magnéticos de las enanas blancas pueden ser más de 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 proporcionó un avance fundamental en esta área”.

“Usamos datos de algunas encuestas diferentes para encontrar candidatos, centrándonos en sistemas con características similares a AR Scorpii”, dijo.

“Seguimos a todos los candidatos con ULTRACAM, que detecta las variaciones de luz muy rápidas que se esperan de los púlsares enanos blancos”.

“Después de observar unas pocas docenas de candidatos, encontramos uno que exhibía variaciones de luz muy similares a AR Scorpii”.

“Nuestra campaña de seguimiento con otros telescopios reveló que cada cinco minutos más o menos este sistema enviaba una señal de radio y rayos X en nuestra dirección”.

“Esto confirmó que hay más púlsares enanos blancos, como predijeron los modelos anteriores”.

“Hubo otras predicciones hechas por el modelo de dínamo, que fueron confirmadas por el descubrimiento de J1912-4410”.

“Debido a su vejez, las enanas blancas en el sistema púlsar deberían ser geniales”.

“Sus compañeras deben estar lo suficientemente cerca como para que la atracción gravitatoria de la enana blanca en el pasado fuera lo suficientemente fuerte como para capturar la masa de la compañera, haciendo que giraran rápidamente”.

“Todas estas predicciones son válidas para el púlsar recién descubierto: la enana blanca es más fría que 13.000 K, gira sobre su eje una vez cada cinco minutos y la atracción gravitatoria de la enana blanca tiene un fuerte efecto en la compañera”.

“Esta investigación es una gran demostración de que la ciencia funciona: podemos hacer predicciones y probarlas, y así es como avanza toda la ciencia”.

El descubrimiento se informa en un papel en la revisión astronomía natural.

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I. Pelisoli y otros. Una enana blanca pulsada de 5,3 minutos en un binario detectada por radio de rayos X. Nat Astron, publicado el 15 de junio de 2023; doi:10.1038/s41550-023-01995-x