Un estudio arroja más luz sobre la naturaleza del púlsar de milisegundos PSR J0955−6150


Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de tiempo de un púlsar excéntrico de milisegundos conocido como PSR J0955−6150. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 1 de marzo en el servidor de preimpresión arXiv, brindan información importante sobre la naturaleza de este objeto.

PSR J0955−6150: perfiles de intensidad total calibrados por flujo elaborados a partir de observaciones realizadas con los radiotelescopios MeerKAT (gráfico de la izquierda) y Parkes (gráfico de la derecha). Crédito: Serylak et al., 2022.

Los púlsares de rotación más rápida, aquellos con períodos de rotación inferiores a 30 milisegundos, se conocen como púlsares de milisegundos (MSP). Se supone 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.
Descubierto en 2015 por el radiotelescopio Parkes, PSR J0955−6150 es un MSP con un período de giro de 1,99 ms. Como la mayoría de los MSP, este púlsar es parte de un sistema binario con una estrella presumiblemente enana blanca de helio (He WD). El binario tiene un período orbital de aproximadamente 24,58 días y una excentricidad orbital relativamente alta, a un nivel de 0,12. Por lo tanto, PSR J0955−6150 se clasificó como un MSP excéntrico (eMSP) y resulta ser uno de los más excéntricos de los eMSP conocidos con He WD.
Un grupo de astrónomos dirigido por Maciej Serylak de la Universidad de Western Cape en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, decidió investigar PSR J0955−6150 con radiotelescopios Parkes y MeerKAT, con la esperanza de obtener más información sobre la naturaleza de este púlsar, que también podría mejorar nuestra comprensión de la población de eMSP que albergan enanas blancas de helio.
«PSR J0955-6150 es miembro de una clase enigmática de sistemas excéntricos MSP+He WD (eMSP), cuya evolución binaria no se comprende bien y se cree que es sorprendentemente diferente a la de los sistemas tradicionales MSP+He WD en órbitas circulares». explicaron los investigadores.
El estudio reveló una fuerte evolución de la frecuencia de la intensidad de este púlsar, con un índice espectral de densidad de flujo de −3,13. Resulta que PSR J0955−6150 se encuentra a unos 13 000 años luz de distancia de la Tierra y su movimiento propio es relativamente pequeño: solo 0,2 mas/año.
Se encontró que el púlsar tiene una masa de aproximadamente 1,71 masas solares, mientras que la masa de la estrella compañera es de aproximadamente 0,25 masas solares. La inclinación orbital del sistema se midió en 83,2 grados.
Los astrónomos notaron que, si bien la masa del púlsar es típica de los eMSP, la masa del compañero He WD es significativamente menor de lo esperado. Hicieron hincapié en que ninguna de las hipótesis conocidas actualmente puede explicar bien la baja masa del compañero de PSR J0955−6150 y su desalineación orbital.
«Esto significa que la formación de eMSP sigue siendo un gran rompecabezas de la evolución estelar binaria cercana», escribieron los investigadores.
Ven la baja masa del compañero de PSR J0955−6150 como una pista importante, pero difícil de interpretar, sobre la formación poco conocida de eMSP.

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