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martes, diciembre 6, 2022
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Explorando el origen de los púlsares de la ‘viuda negra’

El doctorante GUO Yunlang y el profesor WANG Bo de los Observatorios de Yunnan de la Academia de Ciencias de China investigaron la formación de púlsares viuda negra a través de binarios de rayos X ultracompactos (UCXB) con compañeros estelares He.

Este trabajo fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los púlsares de milisegundos (MSP) son púlsares de radio antiguos con períodos de giro de menos de 30 ms. Los MSP eclipsantes tienen períodos orbitales que van desde alrededor de 0,1 a 1,0 días, y la radiación pulsante del púlsar despoja de material a sus estrellas compañeras, como si fueran arañas canibalizando a sus compañeras. Por lo tanto, los científicos llaman a estas MSP eclipsantes viudas negras (BW) y redbacks (RB).

Los BW tienen compañeros con masas inferiores a 0,05 M☉ (la masa del Sol), mientras que los RB tienen compañeros con masas en el rango de 0,1 a 1,0 M☉. Se ha sugerido que los BW pueden ser el vínculo evolutivo entre los púlsares de rayos X en acreción y los MSP aislados, en los que el compañero es ablacionado por los rayos γ y las partículas energéticas emitidas por los MSP.

Observaciones recientes indican que los BW se pueden dividir en dos subtipos: uno es el BW con masa acompañante (M2) en el rango de 0,01 a 0,05 M☉, mientras que el otro subtipo tiene M2 ≤ 0,01 M☉. El primer subtipo puede explicarse por la radiación púlsar que evapora las estrellas normales. Sin embargo, el origen del segundo subtipo no se comprende bien.

En este estudio, los investigadores exploraron el origen de los BW con M2 ≤ 0,01 M☉ considerando el proceso de evaporación basado en el canal UCXB.

Calcularon la evolución a largo plazo de los sistemas estelares NS+He considerando diferentes masas de estrellas He y eficiencias de evaporación. Las eficiencias de evaporación afectarán la trayectoria evolutiva del sistema binario cuando comience el proceso de evaporación. La masa de la estrella He disminuirá más rápido y las órbitas binarias se ampliarán más rápidamente a medida que aumente la eficiencia de evaporación, debido a la evaporación más eficiente.

Encontraron que los BW con M2 ≤ 0.01 M☉ pueden ser explicados por el canal UCXB con compañeros estelares He. Para reproducir aún más las propiedades de los BW, consideraron diferentes parámetros de entrada para los modelos iniciales. Las propiedades BW se pueden reproducir bien usando eficiencias de evaporación apropiadas y períodos iniciales de centrifugado NS.

Además, descubrieron que la masa de las estrellas compañeras de He puede disminuir a < 0,001 M☉ o incluso a < 10-5 M☉ dentro del tiempo de Hubble. Estudios previos sugirieron que el compañero degenerado de He sufrirá la interrupción de la marea antes de que la masa del compañero disminuya a 0.004 M☉. Por lo tanto, los BW a través del canal UCXB con compañeros estelares He son los progenitores potenciales de MSP aislados. Además, encontraron que el número de MSP aisladas a través de este canal está en el rango de 10 a 80.

Este trabajo explica la formación de BW con M2 ≤ 0.01 M☉ y propone un canal de formación alternativo para producir MSP aisladas.

Con información de Chinese Academy of Sciences

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Homer Dávila. Máster en geología. Miembro de la International Meteor Organization. Astronomía, radioastronomía, cosmología y ciencia planetaria.
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