Los astrónomos ven a la enana blanca ‘encender y apagar’ por primera vez


Los astrónomos han utilizado un satélite de búsqueda de planetas para ver a una enana blanca encenderse y apagarse abruptamente por primera vez.

Los investigadores dirigidos por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizaron el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA para observar el fenómeno único.

Las enanas blancas son lo que la mayoría de las estrellas se convierten después de quemar el hidrógeno que las alimenta. Son aproximadamente del tamaño de la Tierra, pero tienen una masa más cercana a la del Sol.

TW Pictoris es un sistema binario relativamente brillante en el que una enana blanca acumula material de una estrella compañera. Las observaciones con el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) han revelado cómo TW Pictoris se desvanece repentina y abruptamente en menos de 30 minutos. La figura muestra cómo las observaciones de TESS revelan esta transición de un modo brillante marcado en azul a un modo tenue marcado en rojo. Crédito: Simone Scaringi

Se sabe que la enana blanca observada por el equipo se está acumulando o alimentándose de una estrella compañera en órbita.

Con las nuevas observaciones, los astrónomos vieron que perdía brillo en 30 minutos, un proceso que solo se había visto anteriormente en la acumulación de enanas blancas durante un período de varios días a meses.

El brillo de una enana blanca en crecimiento se ve afectado por la cantidad de material circundante del que se alimenta, por lo que los investigadores dicen que algo está interfiriendo con su suministro de alimentos.

Esperan que el descubrimiento les ayude a aprender más sobre la física detrás de la acreción, donde objetos como agujeros negros, enanas blancas y estrellas de neutrones se alimentan del material circundante de las estrellas vecinas.

Los hallazgos se publican en la revista Nature Astronomy.

Los astrónomos han utilizado un satélite de búsqueda de planetas para ver a una enana blanca encenderse y apagarse abruptamente por primera vez.

Los investigadores dirigidos por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizaron el satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA para observar el fenómeno único.

Las enanas blancas son lo que la mayoría de las estrellas se convierten después de quemar el hidrógeno que las alimenta. Son aproximadamente del tamaño de la Tierra, pero tienen una masa más cercana a la del Sol.

Se sabe que la enana blanca observada por el equipo se está acumulando o alimentándose de una estrella compañera en órbita.

Con las nuevas observaciones, los astrónomos vieron que perdía brillo en 30 minutos, un proceso que solo se había visto anteriormente en la acumulación de enanas blancas durante un período de varios días a meses.

El brillo de una enana blanca en crecimiento se ve afectado por la cantidad de material circundante del que se alimenta, por lo que los investigadores dicen que algo está interfiriendo con su suministro de alimentos.

El satélite de estudio de exoplanetas en tránsito (TESS) totalmente integrado, que se lanzó en 2018 para encontrar miles de nuevos planetas orbitando otras estrellas. Investigadores dirigidos por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizaron TESS para observar el sistema binario de la enana blanca TW Pictoris. Crédito: Orbital ATK / NASA

Esperan que el descubrimiento les ayude a aprender más sobre la física detrás de la acreción, donde objetos como agujeros negros, enanas blancas y estrellas de neutrones se alimentan del material circundante de las estrellas vecinas.

Los hallazgos se publican en la revista Nature Astronomy.

El equipo observó el fenómeno en el sistema binario de la enana blanca, TW Pictoris, que se encuentra a unos 1.400 años luz de la Tierra.

TW Pictoris consiste en una enana blanca que se alimenta de un disco de acreción circundante alimentado por hidrógeno y helio de su estrella compañera más pequeña. A medida que la enana blanca come, o aumenta, se vuelve más brillante.

Usando el detalle de observación preciso que ofrece TESS, que normalmente se usa para buscar planetas fuera de nuestro sistema solar, el equipo dirigido por Durham vio caídas y aumentos abruptos en el brillo nunca antes visto en una enana blanca en crecimiento en escalas de tiempo tan cortas.

Debido a que el flujo de material hacia el disco de acreción de la enana blanca desde su estrella compañera es relativamente constante, no debería afectar drásticamente su luminosidad en escalas de tiempo tan cortas.

En cambio, los investigadores creen que lo que están presenciando podrían ser reconfiguraciones del campo magnético de la superficie de la enana blanca.
Durante el modo «encendido», cuando el brillo es alto, la enana blanca se alimenta del disco de acreción como lo haría normalmente. De repente y abruptamente el sistema se «apaga» y su brillo se desploma.

Los investigadores dicen que cuando esto sucede, el campo magnético gira tan rápidamente que una barrera centrífuga impide que el combustible del disco de acreción caiga constantemente sobre la enana blanca.

Durante esta fase, la cantidad de combustible de la que puede alimentarse la enana blanca se regula mediante un proceso llamado activación magnética.

En este caso, el campo magnético giratorio de la enana blanca regula el paso del combustible a través de una «compuerta» hacia el disco de acreción, lo que conduce a pequeños aumentos semi-regulares en el brillo que ven los astrónomos.

Después de un tiempo, el sistema se vuelve a «encender» esporádicamente y el brillo vuelve a aumentar a su nivel original.

La autora principal, la Dra. Simone Scaringi, del Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham, Reino Unido, dijo: “Las variaciones de brillo observadas en las enanas blancas en crecimiento son generalmente relativamente lentas y ocurren en escalas de tiempo de días a meses.

“Ver el brillo de TW Pictoris caer en picado en 30 minutos es en sí mismo extraordinario, ya que nunca se ha visto en otras enanas blancas en acumulación y es totalmente inesperado desde nuestra comprensión de cómo se supone que estos sistemas se alimentan a través del disco de acreción. estar encendiendo y apagando.

«Este es realmente un fenómeno previamente no reconocido y debido a que podemos establecer comparaciones con un comportamiento similar en las estrellas de neutrones mucho más pequeñas, podría ser un paso importante para ayudarnos a comprender mejor el proceso de cómo otros objetos en acumulación se alimentan del material que los rodea y el importante papel de los campos magnéticos en este proceso «.

Como las enanas blancas son más comunes en el Universo que las estrellas de neutrones, los astrónomos esperan buscar otros ejemplos de este comportamiento en futuros proyectos de investigación para aprender más sobre la acreción.

El equipo de investigación también incluyó al Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, el Observatorio Astronómico de Sudáfrica, la Universidad de Ciudad del Cabo y la Universidad del Estado Libre, ambos también Sudáfrica, la Universidad de Radboud, Países Bajos, la Universidad de Southampton, Reino Unido, y la Universidad de Notre Dame, EE. UU.

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