Comparteix:

Descobreixen una estrella de neutrons que es comporta com un forat negre

02/03/2023

Un equip científic internacional, en què ha participat Yuri Cavecchi, del departament de física de la UPC i liderat per l'Institut d'Astrofísica de Canàries (IAC), ha trobat una estrella de neutrons que roba matèria a una estrella companya de forma violenta i inestable. Aquest procés només observat anteriorment en forats negres. L'estudi es publica a la revista Nature.

 Les binàries de raigs X són sistemes que estan formats per un objecte compacte, una estrella de neutrons o un forat negre, i una estrella d'una mida similar al Sol. L'objecte compacte s'alimenta de material que sostreu de l'estrella companya per mitjà de un disc que emet grans quantitats de llum, especialment en raigs X. Aquest procés en què l'objecte compacte incorpora material, conegut com a acreció, sol produir-se en erupcions violentes durant les quals el sistema es torna fins a mil vegades més brillant.

La binària de raigs X Swift J1858.6-0814 va ser descoberta el 2018 durant un d'aquests espectaculars episodis eruptius. Des d'un principi va desconcertar la comunitat astronòmica, ja que va experimentar sorprenents fulguracions durant un any, emetent en totes les longituds d'ona, des de les ones de ràdio fins als raigs X. Es desconeixia l'origen d'aquests focs artificials còsmics, però eren tan brillants que la comunitat científica va creure que l'objecte compacte devia ser un forat negre. Tot i això, el descobriment el 2020 d'explosions termonuclears va identificar la presència d'una superfície sòlida a l'objecte compacte, confirmant així que Swift J1858 conté una estrella de neutrons.

Gràcies a una campanya d´observació internacional amb múltiples telescopis, l´equip ha descobert que Swift J1858 presenta les mateixes inestabilitats d´acreció exòtiques que GRS 1915+105, un forat negre que ha servit com a pedra Rosetta per desxifrar el complex comportament d´aquesta estrella de neutrons.

El resultat de la investigació demostra que aquestes “inestabilitats” son un procés físic fonamental i independent de la naturalesa de l'objecte compacte que s'està alimentant de matèria. Aquest treball planteja un nou escenari que permet explicar què passa als voltants d'aquests objectes exòtics (estrelles de neutrons i forats negres) quan incorporen matèria a ritmes molt elevats.

La reserca ha estat publicada a la revista Nature:

Vincentelli, F.M., Neilsen, J., Tetarenko, A. J  et al. A shared accretion instability for black holes and neutron stars. Nature 615, 45–49 (2023).

Keywords
r_n