El transitorio de radio periódico descubierto recientemente puede ser un raro púlsar enano blanco, según un estudio


Un nuevo estudio realizado por Jonathan Katz de la Universidad de Washington en St. Louis sugiere que una fuente transitoria de radio periódica descubierta recientemente, denominada GLEAM-X J162759.5−523504.3, puede ser un raro púlsar enano blanco. El hallazgo se detalló en un artículo publicado el 16 de marzo en el servidor de preimpresión arXiv.

Los púlsares son estrellas de neutrones giratorias altamente magnetizadas que emiten un haz de radiación electromagnética. Por lo general, se detectan en forma de breves ráfagas de emisión de radio; sin embargo, algunos de ellos también se observan a través de telescopios ópticos, de rayos X y de rayos gamma.

La impresión de este artista muestra el extraño objeto AR Scorpii. En esta estrella doble única, una estrella enana blanca que gira rápidamente (derecha) impulsa electrones hasta casi la velocidad de la luz. Estas partículas de alta energía liberan ráfagas de radiación que azotan a la estrella enana roja compañera (izquierda) y hacen que todo el sistema emita pulsaciones dramáticas cada 1,97 minutos con una radiación que va desde el ultravioleta hasta la radio. Crédito: M. Garlick/Universidad de Warwick, ESA/Hubble

Algunos astrónomos especulan que una enana blanca magnética giratoria (WD) podría mostrar una actividad similar a la de un púlsar. Hasta la fecha, solo se ha encontrado uno de esos candidatos a «púlsar enano blanco», llamado AR Scorpii (AR Sco), ya que contiene un WD que gira rápidamente y bombardea a su compañero enano rojo con poderosos rayos de partículas eléctricas y radiación. Esto hace que el sistema se ilumine y se desvanezca dramáticamente dos veces cada dos minutos.

GLEAM-XJ162759.5–523504.3 es un púlsar descubierto recientemente con un período de giro de aproximadamente 1091 segundos. Muestra ráfagas de radio transitorias con una duración de aproximadamente un mes, mientras que los anchos de pulso varían dentro del rango de 30 a 60 segundos. Se calculó que la potencia de rotación de este púlsar es inferior a 12 octillones de erg/s, lo que resulta ser mucho menor que la luminosidad de la emisión de radio pulsada que se estima en unos 40.000 octillones de erg/s.

El largo período de GLEAM-XJ162759.5–523504.3 sigue siendo un rompecabezas, ya que, por lo general, los períodos de rotación de los radio púlsares y las estrellas de neutrones individuales de otras poblaciones no superan los 20 segundos. Un estudio anterior sugirió que un período tan largo puede ser producto de la evolución a largo plazo en el modelo de disco alternativo, cuando una estrella de neutrones evoluciona con un disco alternativo y con una intensidad de campo dipolar magnético de unos pocos billones de G en el ecuador.

Katz, en su último estudio, argumenta que las propiedades peculiares de GLEAM-XJ162759.5–523504.3 pueden explicarse por el hecho de que es un púlsar enano blanco. Al analizar los datos disponibles, se centró en la potencia radiada media de esta fuente, ya que supera el límite superior de su potencia de giro en más de un orden de magnitud.

Según Katz, esto es físicamente imposible para un objeto impulsado por rotación, ya que ningún púlsar clásico emite más del 1 por ciento de su poder de giro como emisión de radio coherente. Él asume que el escenario del púlsar WD bien podría explicar esta peculiaridad, junto con el período de rotación anómalamente largo.

«Las enanas blancas tienen momentos de inercia de ∼ 1050 g cm2, unos cinco órdenes de magnitud mayores que los de una estrella de neutrones, lo que aumenta la potencia de rotación estimada a ∼ 1033 ergios/s, suficiente para alimentar la emisión de radio con plausible (<<1) eficiencia», explicó Katz.

Agregó que su hipótesis está respaldada por el factor de Lorentz inferido de la subestructura temporal de al menos uno de los pulsos de GLEAM-XJ162759.5–523504.3, que indica un gran radio de curvatura de las líneas del campo magnético si la emisión es radiación de curvatura. .

En sus comentarios finales, Katz señaló que su hallazgo abre la posibilidad de que muchas enanas blancas de rotación rápida y fuertemente magnetizadas puedan ser púlsares WD. Por lo tanto, sugiere observaciones de radio de baja frecuencia de tales objetivos para confirmar esto.

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