Utilizando el Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Observatorio de rayos X Chandra, los astrónomos han observado más de cerca un binario de rayos X de alta masa y período corto conocido como CXOU J121538.2+361921. Los resultados de la campaña de observación, presentados el 13 de julio en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre las propiedades de este sistema.
Las binarias de rayos X están compuestas por una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. Según la masa de la estrella compañera, los astrónomos las dividen en binarias de rayos X de baja masa (LMXB) y binarias de rayos X de alta masa (HMXB).
Ubicado a unos 9,8 millones de años luz en la galaxia NGC 4214, CXOU J121538.2+361921 (o NGC 4214 X-1) es un HMXB luminoso que muestra eclipses de rayos X con un período de 3,62 horas. El período del eclipse es, muy probablemente, también el período orbital, lo que convierte a NGC 4214 X-1 en el sistema HMXB de período más corto conocido hasta la fecha. Sin embargo, aunque se han realizado muchos estudios de este sistema, sus propiedades no se comprenden bien.
Es por eso que un equipo de astrónomos dirigido por Zikun Lin de la Universidad de la Academia de Ciencias de China en Beijing, China, decidió investigar NGC 4214 X-1 con los telescopios Hubble y Chandra.
“Combinamos datos nuevos y de archivo de Chandra y HST para un estudio de la binaria de rayos X eclipsante de período corto NGC 4214 X-1”, escribieron los investigadores en el artículo.
Las observaciones confirmaron que NGC 4214 X-1 todavía está activa y sigue mostrando eclipses, con una luminosidad fuera del eclipse a un nivel de aproximadamente un duodecillón de erg/s. Se confirmó que el período del eclipse y la duración promedio del eclipse son de aproximadamente 3,6 y 0,57 horas, respectivamente.
Se calculó que la fracción del eclipse era de aproximadamente 0,16, lo que permitió a los investigadores estimar la relación de masa mínima del sistema, aproximadamente 2,0. Este hallazgo confirma aún más la naturaleza HMXB de NGC 4214 X-1.
Se calculó que la densidad estelar de la estrella donante era de aproximadamente 5,9 g/cm3. Este resultado, junto con la relación de masas y el período binario corto, sugieren que el donante es una estrella Wolf-Rayet (WR) o una estrella de helio desprovista de masa intermedia.
Además, basándose en las observaciones del HST, el equipo de Lin encontró una contraparte óptica de NGC 4214 X-1, con un brillo aparente de 24 mag. La fuente óptica consta de dos componentes claramente diferenciados: un emisor azul (con una temperatura de unos 60.000-80.000 K y un radio característico de 2,0 radios solares) y un emisor rojo (con una temperatura de unos 2.500-3.000 K y un radio característico de unos 400 radios solares).
Los autores del artículo concluyeron que el componente azul respalda aún más el escenario WR para la estrella donante en NGC 4214 X-1. Agregaron que el componente rojo puede ser un disco circumbinario irradiado.
Con información de arXiv
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