El primer candidato a estrella de neutrones producto de la fusión de dos enanas blancas

En teoría la fusión de dos estrellas enanas blancas (cuya masa total supera el límite de Chandrasekhar) puede dar lugar a la formación de una estrella de neutrones; aunque el escenario habitual es una explosión tipo supernova Ia. En su caso se observaría una nebulosa circunestelar de hidrógeno y helio que rodearía a la estrella de neutrones durante al menos diez mil años; su seña de identidad sería una rotación ultrarrápida de la estrella de neutrones y un campo magnético muy intenso. Se publica en Nature lo que podría ser la primera observación de esta nebulosa circunestelar alrededor de la estrella J005311 en la constelación de Casiopea. Futuras observaciones tendrán que confirmarlo, pero podríamos estar ante la primera observación de una estrella de neutrones producida por la fusión de dos enanas blancas.

Las imágenes de la nube circunestelar y de la estrella de neutrones central se han obtenido con WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) a 22 μm (figura a y b) y a 12 μm (figura c). El halo difuso de la nebulosa tiene un radio de unos 110 arcsec; asumiendo que la distancia desde la Tierra es de unos 3 kpc, se estima que el centro de la nebulosa tiene un radio de unos 1.1 pc y su halo de unos 1.6 pc. Las imágenes en el óptico (figura d) usando INT Photometric Hα Survey (IPHAS) no muestran la nube circunstelar, solo la estrella de neutrones central.

El artículo es Vasilii V. Gvaramadze, Götz Gräfener, …, Olga I. Spiridonova, “A massive white-dwarf merger product before final collapse,” Nature (20 May 2019), doi: 10.1038/s41586-019-1216-1arXiv:1904.00012 [astro-ph.SR] (29 Mar 2019).

El espectro óptico de J005311 se ha obtenido con el telescopio ruso de 6 m del SAO RAS (Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of Science) usando la cámara SCORPIO (Spectral Camera with Optical Reducer for Photometric and Interferometric Observations). El espectro está dominado por líneas de emisión similares a las de las estrellas Wolf–Rayet ricas en oxígeno (tipo WO); sin embargo, son líneas de emisión más fuertes y más anchas. Se han interpretado usando el código Wolf–Rayet de Potsdam para estimar las propiedades de la atmósfera estelar. Las líneas de emisión indican que el material emitido por la estrella alcanza una velocidad de 16 000 km/s, estimándose la temperatura superficial de la estrella en unos 200 000 Kelvin y una luminosidad dea unas 104.6 luminosidades solares. Un modelo magnetohidrodinámico tridimensional para la fusión de enanas blancas estima un campo magnético de la estrella de neutrones de unos 2 × 108 G.



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 21 mayo, 2019
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