NuSTAR observa una nueva fuente de rayos X duros en el centro galáctico

Por Francisco R. Villatoro, el 30 abril, 2015. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Física • Nature • Noticias • Physics • Science ✎ 2

Dibujo20150430 The best-fit 20–40 keV spatial model and residual image - nature14353-sf1 - nature com

NuSTAR, el telescopio de rayos X de la NASA, ha observado una emisión de rayos X duros (entre 20 y 40 keV) en el centro de nuestra galaxia (4 × 8 pársecs). Su posible origen es un sistema binario de rayos X de tipo cataclísmico, la acreción de materia en una estrella enana blanca que orbita el agujero negro supermasivo Sgr A*. No vemos la luz de estas estrellas. Además se observa una gran emisión de rayos X blandos debida a una gran población de estrellas tampoco podemos resolver con nuestros telescopios. Hay que recordar que gracias a la población de estrellas jóvenes que se mueven alrededor de Sgr A* hemos podido determinar sus propiedades.

El artículo es Kerstin Perez et al., “Extended hard-X-ray emission in the inner few parsecs of the Galaxy,” Nature 520: 646-649, 30 Apr 2015, doi: 10.1038/nature14353. Más información divulgativa en Whitney Clavin, “NuSTAR captures possible ‘screams’ from zombie stars,” Phys.Org, 30 Apr 2015.

Dibujo20150420 The 20–40 keV image of the inner of the Galaxy - nature14353-f1 - nature com

Esta figura muestra el centro galáctico (12 × 12 pársecs) observado por NuSTAR en la banda de 20-40 keV. Hay gran número de fuentes que emiten en rayos X que se llaman de forma colectiva Sagitario A (Sgr A). Destacan Sagitario A Este (Sgr A East), el remanente de una supernova, Sagitario A Oeste (Sgr A West), una estructura en espiral, y Sagitario A* (Sgr A*), el agujero negro supermasivo central; un poco más lejos se encuentra la estrella de neutrones Bola de Cañón (Cannonball), la emisión intensa del púlsar G359.95−0.0413 y la menos intensa de G359.97−0.03814. La emisión de rayos X es tan complicada que se cree que además de estos objetos que observamos hay miles de fuentes puntuales de rayos X (blandos y duros) que no podemos resolver. El nuevo artículo ha identificado una de ellas, la fuente G359.95−0.04, que no se puede resolver pero se debe encontrar en el centro de la elipse de color blanco y línea continua en esta figura.

Dibujo20150430 Profiles of the 20–40 keV data and spatial model along Galactic longitude and latitude - nature14353-f2 - nature com

Esta figura muestra la emisión de G359.95−0.04 en el semieje mayor (7,8 ± 0,9 pc) y en el semieje menor (3,9 ± 0,4 pc) de la elipse. El centroide de la elipse (la posición de su fuente) está desplazada unos 8 kpc de la posición del centro galáctico (Sgr A*) con una confianza estadística de 2 σ CL. La emisión de rayos X es muy simétrica y se puede aproximar por una gaussiana. Gracias a ello se calcula su luminosidad como L(20–40 keV) = 2,4 × 1034 erg/s en la región de 4 pc × 8 pc del centroide. La explicación más natural para la emisión observada es una binaria de rayos X de tipo cataclísmica (también llamada de tipo polar intermedio): dos estrellas cercanas con una de ellas dentro del lóbulo de Roche de la otra. Se observa acreción de materia (gas de la superficie) de la estrella que llena el lóbulo de Roche hacia la otra estrella. es transferido a la otra estrella creciente.

Dibujo20150430 Accretion_Disk_Binary_System - wikipedia commons

La emisión de rayos X duros observada está acompañada de rayos X blandos provenientes de una población de objetos compactos no observada. Todo indica que el centro galáctico es mucho más complicado de lo que se pensaba. Poco a poco iremos desvelando diferentes fuentes de rayos X y con ellas los secretos de una de las regiones más interesantes de nuestra galaxia.



2 Comentarios

  1. “El centroide de la elipse (la posición de su fuente) está desplazada unos 8 kpc de la posición del centro galáctico (Sgr A*) con una confianza estadística de 2 σ CL.” This 8 kpc, musn’t that be 8 pc?

    1. Arie, thanks, the source of my mistake is in the paper in Nature, that states: “The spatial distribution of this new feature can be described by an ellipsoidal Gaussian with a full-width at half-maximum (FWHM) of along the Galactic plane and out of the plane, where the distance to the Galactic Centre is set to be 8 kpc, the physical extent is quoted before convolution with the NuSTAR point spread function (PSF), and errors are 3σ confidence limits.”

      Francis

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