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Donde termina el disco de acreción de una estrella de neutrones

Por Aletropea
Donde termina el disco de acreción de una estrella de neutrones Impresión artística de una estrella de neutrones acretando gas en un sistema binario. Embudos de material de la estrella compañera en un disco de acreción que rodea a la estrella de neutrones. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center / Dana Berry; King et al. 2016.
Los modelos teóricos han indicado que los discos de acreción de las estrellas de neutrones no pueden extenderse por todo el camino a la superficie de una estrella de neutrones, pero pueden en cambio ser truncados a distancia. Sin embargo esta predicción ha sido difícil de probar por observación, debido al desafío de medir la posición del borde interior del disco de las estrellas de neutrones en binarias de rayos X. Pero ahora, en un nuevo estudio, un equipo de científicos dirigido por Ashley King (Einstein Fellow en la Universidad de Stanford) ha logrado medir la posición del borde interior del disco en Aquila X-1, una estrella de neutrones en un sistema binario de rayos X ubicado a 17.000 años luz de la Tierra.
Las estrellas de neutrones son objetos muy pequeños, grandes y densos, son los núcleos triturados dejados atrás después de la explosión de la supernova de una estrella que tiene al menos 8 veces la masa del Sol Por lo general, las estrellas de neutrones contienen la masa del Sol en una esfera de sólo unos pocos kilómetros de diámetro, y son tan densas que una cucharadita de su material tiene tanta masa como toda la población humana de la Tierra. Algunas estrellas de neutrones son miembros de sistemas binarios, orbitado por una estrella normal. En estos sistemas binarios, la intensa gravedad de la estrella de neutrones puede despojar de gas a la estrella normal hacia ella.
Donde termina el disco de acreción de una estrella de neutrones Características de la línea de hierro Fe K detectada por Swift (rojo) y NuSTAR (negro). King et al. 2016]
Este gas fluye en una corriente y en espirales hacia la estrella de neutrones, formando un delgado y extenso disco de acreción caliente alrededor de ella. A medida que el material cae sobre la estrella de neutrones, se calienta a temperaturas de millones de grados produciendo la emisión de rayos X. Un estudio reciente utilizando los datos de los observatorios espaciales de alta energía NuSTAR de rayos X y Swift de la NASA ha proporcionado nueva información relevante sobre la estructura del disco en una importante binaria de rayos X, Aquila X-1, y nuevos detalles del proceso de acreción. La imagen superior muestra una ilustración del disco de acreción en Aql X-1 que rodea a la estrella de neutrones. El recuadro muestra los datos de NuSTAR (en negro) y Swift (en rojo) de la emisión de rayos X producidos por átomos de hierro en el disco de acreción.
La forma simétrica de esta emisión de energía indica que el material emisor no existe cerca de la superficie de la estrella de neutrones, ya que si fuera así, las distorsiones del espacio-tiempo cerca de la estrella podría distorsionar la forma de la emisión de hierro. Los astrónomos creen que el fuerte campo magnético de la estrella de neutrones en Aql X-1 trunca el borde interior del disco de acreción lejos de la superficie de la estrella, tal como se muestra en la ilustración anterior. Sin embargo, las variaciones en la emisión de rayos X desde Aql X-1 muestra que el material del disco no cae en la estrella de neutrones más probable es que este material es canalizado por el campo magnético de la estrella de neutrones desde el disco sobre la superficie de hierro sólido de la estrella.
Fuente y más información: Heasarc - NOVA: Where a Neutron Star’s Accretion Disk Ends

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