Astrónomos de la Universidad Nacional Central de Taiwán han investigado una inusual variación del período superorbital de un sistema binario de rayos X conocido como 4U 1820-30. Los resultados del estudio, publicados el 13 de septiembre en el servidor de preimpresión arXiv, podrían ayudarnos a comprender mejor la naturaleza de este sistema.
Los sistemas binarios de rayos X están compuestos por una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o a un agujero negro. Según la masa de la estrella compañera, los astrónomos los dividen en sistemas binarios de rayos X de baja masa (LMXB) y sistemas binarios de rayos X de alta masa (HMXB).
4U 1820-30 es un sistema LMXB ultracompacto ubicado cerca del centro del cúmulo globular NGC 6624. Está formado por una estrella de neutrones y una compañera que pierde masa: una enana blanca de helio con una masa de 0,06 a 0,08 masas solares. El sistema tiene un período orbital de aproximadamente 685 segundos.
En observaciones anteriores de 4U 1820-30 se ha descubierto que no solo presenta variaciones orbitales y de superjoroba, sino también una modulación superorbital con un período mucho más largo que el período orbital. Se midió que este período era de aproximadamente 171,03 días y parecía ser estable durante las últimas décadas.
Sin embargo, ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Yi Chou de la Universidad Nacional Central informa sobre nuevos hallazgos relacionados con la modulación del período superorbital de 4U 1820-30. Al analizar los datos disponibles de varios telescopios desde 1987, detectaron un cambio significativo en el período superorbital de 4U 1820-30.
Según el estudio, los espectros de potencia obtenidos con cinco instrumentos de observación muestran un cambio significativo del período superorbital de 171 a 167 días entre 1987 y 2023. Un análisis posterior sugiere que este período puede haber experimentado un cambio abrupto entre finales de 2000 y principios de 2023 o haber cambiado suavemente con una derivada de período de aproximadamente -0,000358 días por día.
Las observaciones anteriores de 4U 1820-30 sugerían que la modulación de su período superorbital estaba causada por una tercera estrella compañera no detectada en el sistema. Sin embargo, los nuevos resultados obtenidos por el equipo de Chou desfavorecen este escenario y apuntan a otras hipótesis. En cambio, proponen que la inestabilidad de transferencia de masa inducida por la irradiación puede ser responsable de dicho comportamiento.
«Se espera que la corriente de acreción fluya desde una pequeña región alrededor del punto L1 en el satélite compañero, donde el campo gravitacional efectivo es débil. Por lo tanto, la corriente de acreción es muy sensible a la irradiación de rayos X en esta región», explicaron los investigadores.
Los autores del artículo agregaron que se requieren más observaciones y estudios teóricos para verificar este escenario de inestabilidad de transferencia de masa inducida por irradiación para 4U 1820-30.
Con información de arXiv
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