Las fuentes ultraluminosas de rayos X en la galaxia Andrómeda

Por Francisco R. Villatoro, el 28 mayo, 2014. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Noticias • Science

Dibujo20140528 two M31 ULXs shown on optical image - Andromeda - NASA Swift - M31 ULX optical wide

Pudo ser un gran descubrimiento, una nueva fuente ULX (o un GRB) observada por Swift (NASA) en M31, pero se quedó nada. Sin embargo, hay que recordar que ya se conocen dos ULX en Andrómeda. El 15 de enero de 2012, el telescopio espacial XMM-Newton de la ESA descubrió la fuente XMMU J004243.6+412519. Y el 17 de diciembre de 2009, el telescopio de rayos X Chandra de la NASA descubrió CXOM31 J004253.1+411422.

La noticia de hoy apuntaba a un ULX más energético que los otros dos, lo que hizo que algunos pensáramos en un GRB de baja luminosidad. Un GRB en Andrómeda sería una gran noticia, por ello muchos astrofísicos han trasnochado tratando de recabar todos los detalles posibles. Incluso alguno se habrá atrevido a enviar un artículo a ArXiv. Sin embargo, un nuevo ULX también sería una noticia, pero con menor repercusión.

Permíteme recordar lo que sabemos sobre los dos ULX de Andrómeda. Más información en «Andromeda Galaxy Pops Up Ultraluminous X-ray Sources,» NASA Swift News, 24 Feb 2012. Recomiendo consultar Matthew J. Middleton et al., «Bright radio emission from an ultraluminous stellar-mass microquasar in M31,» Nature 493: 187-190, 10 Jan 2013 (arXiv:1212.4698 [astro-ph.HE]) y P. Esposito et al., «Swift observations of the ultraluminous X-ray source XMMU J004243.6+412519 in M31,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 428: p.2480-2488, 2013 (arXiv:1210.5099 [astro-ph.HE]).

Dibujo20140528 Swift X-ray telescope - two ULXs in M31 - Andromeda - NASA

Una fuente ultraluminosa de rayos X es una fuente astronómica de rayos X con una luminosidad mayor de 1039 erg/s. Todavía no se sabe con seguridad qué son, pero se cree que son resultado de la acreción de materia en agujeros negros de masa estelar (entre 5 y 20 veces la masa del Sol); en un sistema binario, el agujero negro le roba masa a una compañera y la materia que cae en el disco de acreción produce una fuerte emisión de rayos X transversal al plano del disco. La Vía Láctea no contiene ninguna ULX, pero Andrómeda contiene dos. Las estadísticas del telescopio de rayos X Chandra de la NASA indican que, en promedio, las galaxias que tienen un ULX sólo tienen uno (pero la mayoría de las galaxias no tienen ninguno).

Las ULX de mayor luminosidad (superior a 1041 erg/s) no se pueden explicar por la acreción de masa en agujeros negros de masa estelar, luego se ha propuesto que son debidas a la acreción de masa en agujeros negros de masa intermedia (entre 30 y 80 veces la masa del Sol). Todavía hipotéticos, la luminosidad  M82-X1 es la ULX más luminosa observada hasta el momento (fue observada en octubre de 2004) y es el mejor candidato para albergar un agujero negro de masa intermedia (su luminosidad excede 1041 erg/s).

Dibujo20140528 xmmu j004215 - luminosity evolution - M31 - Andromeda - ESA

La ULX de Andrómeda descubierta por Chandra (CXOM31 J004253.1+411422) se cree que es producto de la acreción de una gran cantidad de masa en un agujero negro de más de 13 masas solares y la descubierta por Newton (XMMU J004243.6+412519) de unas 10 masas solares (Nakisa Nooraee, «Light curves of six bright soft X-ray transients in M31,» MNRAS 428: 205-211, 2013).

Dibujo20140528 artist impression - M31 XMM-Newton BlackHoleBallisticJets

Esta impresión artística muestra el origen más probable de las ULX. Sin embargo, no explica todas las ULX (en este blog «La misteriosa acreción de materia en el agujero negro M101 ULX-1,» LCMF, 27 Nov 2013).



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Por Francisco R. Villatoro, publicado el 28 mayo, 2014
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