Los astrónomos inspeccionan el estallido de la binaria de rayos X Swift J1858.6−0814


Utilizando el radiotelescopio MeerKAT y Arcminute Microkelvin Imager-Large Array (AMI-LA), los astrónomos llevaron a cabo una campaña de vigilancia por radio de la explosión de un binario de rayos X recién descubierto conocido como Swift J1858.6−0814. Los resultados de estas observaciones, presentados el 4 de abril en arXiv.org, arrojan más luz sobre la naturaleza de esta fuente.

El campo J1858 en frecuencias de radio. Crédito: Rodas et al, 2022

Las binarias de rayos X (XRB) consisten en una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. La mayoría de los XRB de agujeros negros y algunos XRB de estrellas de neutrones exhiben eventos transitorios caracterizados por ráfagas en la banda de rayos X.

Swift J1858.6−0814 (o J1858 para abreviar) es una estrella de neutrones XRB que fue identificada por primera vez por la nave espacial Swift de la NASA durante una explosión en octubre de 2018. El sistema está ubicado aproximadamente a 41 700 años luz y su período orbital se estima en aproximadamente 0,83 días.

Para comprender mejor la naturaleza y el comportamiento de J1858, un equipo de astrónomos dirigido por Lauren Rhodes de la Universidad de Oxford, Reino Unido, comenzó observaciones de radio de esta fuente. Las observaciones de MeerKAT se realizaron a una frecuencia central de 1,28 GHz con un ancho de banda de 856 MHz dividido en 4.096 canales. En cuanto a AMI-LA, las observaciones se realizaron en 15,5 GHz con un ancho de banda de 5 GHz, repartidas en 8 canales.

“Presentamos los resultados de nuestra campaña de monitoreo de radio a largo plazo en 1,3 GHz (MeerKAT) y 15,5 GHz (Arcminute Microkelvin Imager–Large Array, AMI-LA) para la explosión de la estrella de neutrones binaria recién descubierta Swift J1858.6 X- detector de rayos −0814”, escribieron los investigadores en el artículo.

Luego de la campaña de monitoreo, el equipo observó una emisión de radio autoabsorbida de Swift J1858.6-0814 y registró dos bengalas de radio. Esto es consistente con un chorro compacto casi estacionario como se esperaba en el estado espectral de rayos X duros. Las curvas de luz de la fuente de radio muestran poca variabilidad significativa a largo plazo.

Al analizar una de las bengalas, los investigadores lograron determinar el campo magnético y la energía mínima del chorro J1858. Se encontró que el campo magnético estaba a un nivel de 2,0 G, mientras que la energía se estimó en alrededor de 50 undecillones de erg. Los astrónomos agregaron que en el punto álgido de la erupción, el tamaño de la región de emisión se midió en alrededor de 100 millones de kilómetros.

Con base en los resultados, los autores del artículo concluyeron que J1858 parece ser una binaria de estrella de neutrones similar a un atolón de fuente Z muy radioluminosa o débil. Las llamadas fuentes de atolones comparten algunas características con los agujeros negros de XRB porque tienen espectros de rayos X y propiedades de tiempo similares. Sin embargo, difieren en sus propiedades de radio cuando las fuentes de los atolones son 27 veces menos luminosas. En cuanto a las fuentes Z, evolucionan mucho más rápido que las de tipo atolón. En general, son más luminosas en rayos X y radio que las fuentes de los atolones.

Los astrónomos señalaron que, a pesar de la gran cantidad de observaciones y datos, no han podido determinar definitivamente si J1858 es un atolón o una fuente Z. Se necesitan más estudios para clasificar adecuadamente este sistema.

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