Usando el Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), un equipo internacional de astrónomos inspeccionó el reciente estallido de un púlsar de rayos X de milisegundos conocido como SAX J1808.4−3658. Los resultados del estudio, publicados el 19 de diciembre en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre la naturaleza de esta fuente.
Los púlsares de rayos X exhiben variaciones periódicas estrictas en la intensidad de los rayos X, que pueden ser tan breves como una fracción de segundo. Los púlsares de rayos X de milisegundos de acreción (AMXP) son un tipo peculiar de púlsares de rayos X en los que los períodos de giro cortos son causados por la transferencia de masa de larga duración desde una estrella compañera de baja masa a través de un disco de acreción a una estrella de neutrones de rotación lenta.
Los astrónomos perciben los AMXP como laboratorios astrofísicos que podrían ser cruciales para avanzar en nuestro conocimiento sobre los procesos de explosión termonuclear. Sin embargo, los AMXP son relativamente raros y, hasta la fecha, solo se han identificado unas pocas docenas de objetos de este tipo utilizando NICER y otros observatorios espaciales.
SAX J1808.4−3658 (o SAX J1808 para abreviar) fue descubierto en 1996 con el satélite de rayos X BeppoSAX durante un estallido de rayos X. Dos años más tarde, cuando se detectaron pulsaciones de rayos X de esta fuente, se clasificó como el primer púlsar de rayos X de milisegundos de acumulación. El objeto, ubicado a unos 11.400 años luz de distancia, consiste en una estrella de neutrones en una órbita con una compañera enana marrón (con una masa de alrededor de 0,05 masas solares). El período orbital del sistema se midió en alrededor de 2,01 horas.
SAX J1808 ha sufrido diez arrebatos de aproximadamente un mes con un período de recurrencia de 2 a 3 años desde su descubrimiento. Recientemente, el 19 de agosto de 2022, comenzó otro estallido de este púlsar, que fue detectado por el instrumento Monitor de imagen de rayos X de todo el cielo (MAXI) a bordo de la ISS. Un grupo de astrónomos, dirigido por Giulia Illiano del Observatorio de Roma en Italia, comenzó a monitorear SAX J1808 poco después de que comenzara el estallido, con la esperanza de obtener más información sobre las propiedades de este púlsar.
Durante el estallido más reciente, SAX J1808 después de decaer desde una luminosidad máxima de aproximadamente un decillón de erg/s en aproximadamente una semana, entró en una etapa de reactivación de aproximadamente un mes. También se observó un comportamiento similar en arrebatos anteriores.
Al analizar el estallido actual, los astrónomos confirmaron que la frecuencia de espín de SAX J1808 disminuyó a una tasa promedio de −0,001 pHz/s, como sugirieron estudios previos. Este resultado es consistente con las pérdidas de energía esperadas de un dipolo magnético giratorio de 100 YG cm3.
El estudio encontró que, por primera vez en los últimos veinte años, la evolución de la fase orbital mostró evidencia de que la órbita de SAX J1808 se ha contraído desde la última época. Los astrónomos notaron que el comportamiento a largo plazo de la órbita puede describirse mediante una modulación de 11 segundos con un período de 21 años.
Se espera que el nuevo estallido de SAX J1808 ocurra en 2025. Los autores del artículo subrayaron que las observaciones de este próximo estallido serán cruciales para confirmar sus hallazgos con respecto a la evolución orbital de este púlsar.
Con información de la Universidad de Cornell
