ULX en M51: resplandeciendo con el brillo de millones de soles

Imagen en el óptico y rayos X de la galaxia M51 (conocida como la galaxia Remolino), donde un equipo de investigadores ha descubierto una fuente de rayos X ultraluminosa, llamada ULX8, que contiene una estrella de neutrones. La ULX ha sido marcada con un círculo. Créditos: rayos X de NASA/CXC/Caltech/M. Brightman et al.; óptico de NASA/STScI.

Un equipo de astrónomos ha descubierto, con datos del telescopio espacial de rayos X Chandra, que una fuente de rayos X ultraluminosa (ULX de sus iniciales en inglés) contiene una estrella de neutrones. Esta ULX está situada en M51, también conocida como galaxia Remolino.

En la década de 1980, los científicos empezaron a descubrir una nueva clase de fuentes de rayos X extremadamente brillantes en galaxias. Estas fuentes constituyeron una sorpresa ya que estaban ubicadas lejos de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en los centros de las galaxias. Al principio, los investigadores pensaron que muchas de estas fuentes de rayos X ultraluminosas eran agujeros negros con masas entre cien y cien mil veces la del Sol. Trabajos posteriores han demostrado que algunas de ellas pueden ser agujeros negros de masa estelar, con masas de hasta decenas de veces la del Sol.


En 2014, observaciones con los satélites NuSTAR y Chandra demostraron que algunas ULX, que brillan en rayos X con la misma luminosidad que la emisión completa en todas las longitudes de onda de millones de soles, son objetos incluso menos masivos llamados estrellas de neutrones. Se trata de los núcleos consumidos de estrellas masivas que han explotado. Las estrellas de neutrones contienen típicamente sólo 1.5 veces la masa del Sol. Tres de estas ULX han sido identificadas como estrellas de neutrones en los últimos años. Los científicos descubrieron variaciones regulares (o pulsaciones) en la emisión de rayos X de las ULX, comportamiento que exhiben las estrellas de neutrones pero no los agujeros negros.

Ahora un equipo de investigadores ha identificado una cuarta ULX que es una estrella de neutrones, además de pistas nuevas sobre cómo pueden brillar tanto. Las estrellas de neutrones son objetos extremadamente densos, con una intensa fuerza de gravedad que atrae hacia sí material de estrellas compañeras. El material que se precipita se calienta y emite rayos X. A medida que cae más y más material sobre la estrella de neutrones, llega un momento en que la presión de la luz de rayos X es tan intensa que empuja la materia hacia afuera. Los astrónomos llaman a este punto (cuando los objetos típicamente ya no consiguen acumular materia más rápido ni emitir más rayos X) el límite de Eddington. El nuevo resultado demuestra que esta ULX está sobrepasando el límite de Eddington para una estrella de neutrones.https://observatori.uv.es