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Radiotelescopios señales cósmicas | Imagen generada por Gemini

Misteriosas señales cósmicas desafían la comprensión de la astrofísica

Un estudio internacional publicado por el Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR) y universidades asociadas reveló señales cósmicas que ponen en duda la manera en que la ciencia explica la evolución de las estrellas y el comportamiento de la materia en condiciones extremas.

El estudio detalla fenómenos que incluyen emisiones nunca observadas en el espacio (señales que aparecen y desaparecen de forma periódica), remanentes de fusiones estelares (estrellas que colisionaron y dejaron un rastro visible) y sistemas binarios con dinámicas inestables (dos estrellas orbitando de manera caótica).

¿Qué características presentan los objetos transitorios de largo período, es decir, esas señales cósmicas que aparecen y desaparecen en intervalos regulares?

Estos hallazgos representan un desafío directo a los modelos teóricos que buscan explicar la evolución estelar y el comportamiento de la materia en escenarios extremos.

  • Enero: con el radiotelescopio ASKAP en Australia y el observatorio espacial Chandra de la NASA, se detectó un objeto transitorio de largo período que emite de manera sincronizada tanto en radio como en rayos X.
  • Julio: el Telescopio Espacial Hubble, operado desde la órbita terrestre, reveló una enana blanca ultramasiva ubicada a 128 años luz, formada por la fusión de dos estrellas.
  • Septiembre: el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, instalado en Chile, permitió identificar en el sistema binario V Sagittae un anillo de gas y dinámicas caóticas que anticipan una fusión estelar antes del fin de siglo.

ASKAP J1832-0911, observado por ASKAP y Chandra, revela emisiones cósmicas inéditas

Uno de los casos más llamativos es el de ASKAP J1832-0911, un objeto transitorio de largo período. En términos simples, se trata de una señal cósmica que aparece y desaparece siguiendo un patrón muy preciso. Literalmente es como un faro cósmico que aparece y desaparece en intervalos regulares, emitiendo señales con una precisión sorprendente.

En esta imagen compuesta, los rayos X del observatorio espacial Chandra (azul) se han superpuesto con datos infrarrojos del telescopio Spitzer de la NASA (cian, azul claro, verde azulado y naranja) y con observaciones de radio del radiotelescopio LOFAR (rojo). La composición muestra un campo amplio centrado en el objeto ASKAP J1832.
En esta imagen compuesta, los rayos X de Chandra (azul) se combinan con datos infrarrojos de Spitzer (colores fríos y naranjas) y observaciones de radio de LOFAR (rojo), mostrando el entorno de ASKAP J1832. |Créditos: NASA/CXC; ICRAR, Universidad Curtin; JPL-Caltech/IPAC; SARAO/MeerKAT.

En este caso, el objeto se encuentra a unos 15 mil años luz de la Tierra y emite pulsos de dos minutos cada 44 minutos, algo que no se había visto en fenómenos conocidos hasta ahora. La siguiente imagen detalla con gran detalle el entorno cercano a ASKAP J1832-0911.

La imagen destaca en primer plano el área inmediata que rodea al objeto inusual ASKAP J1832, combinando observaciones en rayos X y radio para resaltar sus características más notorias.
La imagen destaca en primer plano el área inmediata que rodea al objeto inusual ASKAP J1832, combinando observaciones en rayos X y radio para resaltar sus características más notorias. | Créditos: NASA/CXC; ICRAR, Universidad de Curtin; SARAO/MeerKAT.

Para descubrirlo fue clave la combinación de dos instrumentos: el radiotelescopio ASKAP, ubicado en territorio Wajarri en Australia, y el observatorio espacial Chandra, especializado en rayos X.

Conjunto de antenas del radiotelescopio ASKAP de la CSIRO en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison, Australia Occidental, captadas en 2010.
Conjunto de antenas del radiotelescopio ASKAP de la CSIRO en el Observatorio de Radioastronomía de Murchison, Australia Occidental, captadas en 2010. | Créditos: CSIRO.

ASKAP tiene la capacidad de observar grandes porciones del cielo, Chandra solo examina pequeñas áreas. Que ambos detectaran la señal al mismo tiempo fue una coincidencia afortunada que permitió confirmar que las emisiones provenían del mismo objeto.

«Descubrir que ASKAP J1832-0911 estaba emitiendo rayos X se sintió como encontrar una aguja en un pajar. El radiotelescopio ASKAP tiene una vista de campo amplio del cielo nocturno, mientras que Chandra observa solo una fracción de él. Por lo tanto, fue afortunado que Chandra observara la misma área del cielo nocturno al mismo tiempo«.

Ziteng Wang, investigador de la Universidad de Curtin e integrante de ICRAR

Una enana blanca ultramasiva detectada por el Hubble confirma el origen en una fusión estelar

Otro hallazgo destacado es WD 0525+526, una enana blanca ultra-masiva ubicada a 128 años luz. Con una temperatura de 21.000K y una masa 1,2 veces la del Sol, presenta señales de haber nacido de la fusión violenta de dos estrellas, y no de la evolución normal de una sola.Literalmente es como el cadáver estelar que aún guarda heridas de su colisión pasada.

Ilustración artística de una enana blanca que se fusiona con una estrella gigante roja. Durante el proceso se forma una onda de choque de proa al atravesar la atmósfera exterior de la gigante, lo que despoja a la enana blanca de sus capas superficiales y deja expuesto su núcleo interno de carbono
Ilustración artística de una enana blanca que se fusiona con una estrella gigante roja. Durante el proceso se forma una onda de choque de proa al atravesar la atmósfera exterior de la gigante, lo que despoja a la enana blanca de sus capas superficiales y deja expuesto su núcleo interno de carbono. | Créditos: NASA, ESA, STScI, Ralf Crawford (STScI).

La clave estuvo en la detección de carbono en su atmósfera, algo inusual en enanas blancas típicas, que suelen estar compuestas de hidrógeno y helio. Esta huella química fue identificada gracias a las observaciones en ultravioleta del telescopio espacial Hubble.

«Es un descubrimiento que subraya que las cosas pueden ser diferentes de lo que nos parecen a primera vista. Hasta ahora, esto apareció como una enana blanca normal, pero la visión ultravioleta de Hubble reveló que tenía una historia muy diferente de lo que habríamos adivinado«.

Boris Gaensicke, de la Universidad de Warwick

Lo más sorprendente es que su atmósfera contiene una cantidad de carbono cien mil veces menor que la de otros objetos similares, lo que hace que su detección fuera casi imposible con instrumentos convencionales.

V Sagittae, observado por el Very Large Telescope, se acerca a una fusión estelar catastrófica

El sistema binario V Sagittae está formado por una enana blanca y una estrella compañera masiva. Ambas giran en órbitas muy cercanas, con un período de apenas 12,3 horas, lo que las hace extremadamente inestables. Es decir, como un baile orbital caótico que tarde o temprano terminará en colisión.

El análisis detallado realizado con el espectrógrafo X-shooter del Very Large Telescope, ubicado en Chile, permitió observar un disco de gas que envuelve a las dos estrellas. Ese material no se mueve de manera estable, sino que cambia de velocidad y dirección en lapsos que van desde días hasta meses. En términos simples, es como si la materia estuviera atrapada en un remolino desordenado que nunca se repite igual.

Este comportamiento es una señal de inestabilidad dinámica extrema, lo que indica que el sistema se encuentra en una fase crítica de su evolución. Según los investigadores, esta transferencia de masa descontrolada anticipa una futura fusión estelar violenta, en otras palabras, es como ver a una máquina cósmica perder el equilibrio y acercarse a un desenlace inevitable.

El desenlace de V Sagittae podría manifestarse como una nova, es decir, una explosión relativamente moderada cuando la enana blanca acumule demasiado material de su compañera. Sin embargo, también existe la posibilidad de una supernova, un estallido mucho más energético que sería visible desde la Tierra a simple vista.

Fuentes: Science Daily | Universidad of Turku | ICRAR | NASA | SCI News | NASA | Nature | AAS (Sociedad Astronómica Americana)

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