Descubren un nuevo púlsar de milisegundos de la ‘viuda negra’


Un equipo internacional de astrónomos informa de la detección de un nuevo púlsar de milisegundos (MSP) utilizando el Telescopio Green Bank (GBT). El púlsar recién descubierto, designado PSR J1555-2908, resulta ser uno de los MSP llamados «viuda negra». El hallazgo se detalla en un artículo publicado el 10 de febrero en arXiv.org.

Perfiles de pulsos de radio multibanda de PSR J1555−2908. Crédito: Ray et al., 2022.

Los púlsares de rotación más rápida, aquellos con períodos de rotación inferiores a 30 milisegundos, se conocen como MSP. Los investigadores suponen que se forman en sistemas binarios cuando el componente inicialmente más masivo se convierte en una estrella de neutrones que luego gira debido a la acumulación de materia de la estrella secundaria.

Una clase de púlsares binarios extremos con estrellas compañeras semidegeneradas se denomina «púlsares araña». Estos objetos se clasifican además como «viudas negras» si el compañero tiene una masa extremadamente baja (menos de 0,1 masas solares), mientras que se denominan «espaldas rojas» si la estrella secundaria es más pesada.

PSR J1555−2908 fue identificado inicialmente como una fuente puntual de rayos gamma por la nave espacial Fermi de la NASA. Dado que se sabe que una gran cantidad de fuentes puntuales en el cielo de rayos gamma GeV están alimentadas por púlsares, PSR J1555−2908 se percibió como un objetivo prometedor para buscar pulsaciones. Por lo tanto, un equipo de astrónomos dirigido por Paul S. Ray del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. en Washington, DC, investigó esta fuente con GBT, lo que resultó en la detección de pulsaciones de radio.

«Este rápido y enérgico púlsar de milisegundos se detectó por primera vez como una fuente puntual de rayos gamma en las observaciones del estudio del cielo del Telescopio de área grande (LAT) de Fermi. Guiados por una fuente puntual de radio de espectro pronunciado en la región de error de Fermi, realizamos una búsqueda a 820 MHz con el Telescopio Green Bank que fue el primero en descubrir las pulsaciones», explicaron los investigadores.

Las observaciones de GBT identificaron pulsaciones de radio de PSR J1555-2908 con un período de 1,79 ms. Posteriormente, una observación GBT de 5 minutos en la banda S confirmó el descubrimiento y determinó que el ancho del pulso a 559,4 Hz era muy estrecho, alrededor del 3%. Al analizar los datos de Fermi, también se han detectado pulsaciones de rayos gamma de esta fuente.

Según el estudio, PSR J1555−2908 es un sistema binario interactivo con un período orbital de aproximadamente 0,23 días. La masa de la estrella de neutrones se estima en unas 1,4 masas solares, mientras que la masa mínima de la estrella compañera se calculó en unas 0,052 masas solares. Estos resultados indican la clase «viuda negra» de esta MSP.

PSR J1555−2908 tiene un poder de giro relativamente alto, a un nivel de 310 decillion erg/s. Un valor tan alto lo convierte en un buen candidato para buscar pulsaciones de rayos X, ya que se sabe que otros MSP con un poder de giro descendente comparable exhiben pulsaciones no térmicas brillantes. Sin embargo, el equipo analizó los datos disponibles del Explorador de composición interior de estrellas de neutrones (NICER) pero, hasta el momento, no ha encontrado pulsaciones de rayos X significativas de este púlsar. Esto puede cambiar a medida que los investigadores continúen monitoreando PSR J1555-2908 utilizando instalaciones terrestres.

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