La variabilidad en la emisión gamma conecta fenómenos estelares

La variabilidad en la emisión gamma conecta fenómenos estelares
Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que el sistema binario LS I 61 303, compuesto por una estrella Be y un púlsar y situado a unos 6.400 años luz de la Tierra, varía su emisión de rayos gamma cada 4,5 años aproximadamente, ciclo que coincide con su periodo orbital. El trabajo, publicado en la revista The astrophysical Journal Letters, conecta la variabilidad en la emisión gamma con la fenomenología de los discos en torno a las estrellas.

Las estrellas Be son cuerpos variables que poseen vientos ecuatoriales cuya materia forma discos en torno a ellas. Variaciones en la emisión a diferentes frecuencias, a lo largo de años, se han relacionado con la formación y dispersión del material del disco.

“En este estudio hemos analizado cuatro años y medio de observaciones realizadas con el satélite Fermi, dentro del experimento Large Area Telescope, y hemos descubierto que la emisión gamma de LS I 61 303, que sabíamos que era variable con una periodicidad igual a su periodo orbital, presenta también una variabilidad de larga duración, de alrededor de 1667 días”, explica el investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio Diego Torres.

Esta medición es compatible con los datos recopilados hasta ahora con tecnología óptica y de radio. Se trata de la primera variabilidad de larga duración detectada en rayos gamma y, según los autores del estudio, denota una relación entre la modulación gamma y los procesos relacionados con el disco, como por ejemplo, un aumento o disminución de su tamaño, fenómenos ya observados en otros sistemas pero nunca en rayos gamma.

“Se trata de la primera vez que se emplean los rayos gamma para medir las propiedades del disco de decreción de las estrellas. Esperamos que nuestros resultados aporten, además de información valiosa sobre LS I 61 303, pistas suficientes para estudiar esta fenomenología en otros sistemas binarios, ya que no todos los objetos compactos se ven afectados de la misma forma por estas variaciones”, añade la investigadora Daniela Hadasch.

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La variabilidad en la emisión gamma conecta fenómenos estelares

La variabilidad en la emisión gamma conecta fenómenos estelares
Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto que el sistema binario LS I 61 303, compuesto por una estrella Be y un púlsar y situado a unos 6.400 años luz de la Tierra, varía su emisión de rayos gamma cada 4,5 años aproximadamente, ciclo que coincide con su periodo orbital. El trabajo, publicado en la revista The astrophysical Journal Letters, conecta la variabilidad en la emisión gamma con la fenomenología de los discos en torno a las estrellas.

Las estrellas Be son cuerpos variables que poseen vientos ecuatoriales cuya materia forma discos en torno a ellas. Variaciones en la emisión a diferentes frecuencias, a lo largo de años, se han relacionado con la formación y dispersión del material del disco.

“En este estudio hemos analizado cuatro años y medio de observaciones realizadas con el satélite Fermi, dentro del experimento Large Area Telescope, y hemos descubierto que la emisión gamma de LS I 61 303, que sabíamos que era variable con una periodicidad igual a su periodo orbital, presenta también una variabilidad de larga duración, de alrededor de 1667 días”, explica el investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio Diego Torres.

Esta medición es compatible con los datos recopilados hasta ahora con tecnología óptica y de radio. Se trata de la primera variabilidad de larga duración detectada en rayos gamma y, según los autores del estudio, denota una relación entre la modulación gamma y los procesos relacionados con el disco, como por ejemplo, un aumento o disminución de su tamaño, fenómenos ya observados en otros sistemas pero nunca en rayos gamma.

“Se trata de la primera vez que se emplean los rayos gamma para medir las propiedades del disco de decreción de las estrellas. Esperamos que nuestros resultados aporten, además de información valiosa sobre LS I 61 303, pistas suficientes para estudiar esta fenomenología en otros sistemas binarios, ya que no todos los objetos compactos se ven afectados de la misma forma por estas variaciones”, añade la investigadora Daniela Hadasch.

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Confirmado el magnetar más antiguo y más débil

Confirmado el magnetar más antiguo y más débil 
Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha confirmado la existencia del segundo magnetar (estrella de neutrones de campo magnético muy intenso) anómalo conocido hasta el momento. Este cuerpo celeste, denominado SGR 0418+5729, es el más antiguo y más débil de los detectados de su tipología. El hallazgo, publicado en la revista The Astrophysical Journal, aporta información que podría ayudar a comprender la evolución de las estrellas de neutrones y las explosiones de supernovas.

La confirmación de SGR 0418+5729 como magnetar anómalo ha sido posible gracias a la observación obtenida durante tres años por los telescopios espaciales Chandra, XMM Newton, RXTE y Swift, de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Estadounidense (NASA). “Se han necesitado las observaciones de tantos instrumentos espaciales porque para medir el campo magnético con alta precisión, se necesita obtener observaciones durante muchos años y de forma muy regular”, comenta el investigador del CSIC en el Instituto de Ciencias del Espacio Alessandro Papitto.

“Este magnetar, detectado en 2010, presenta las erupciones violentas y repentinas en altas energías típicas de un magnetar clásico pero tiene un campo magnético mucho más débil. La debilidad de su campo magnético nos ha permitido estimar la edad de este objeto en unos 550.000 años, lo que lo convierte en el más antiguo de los conocidos hasta el momento”, explica la investigadora del CSIC Nanda Rea, del Instituto de Ciencias del Espacio.

Una de las hipótesis alternativas para justificar una rotación más lenta de lo esperado es la existencia de un disco de polvo alrededor del magnetar que podría estar frenando su rotación. Sin embargo, los investigadores han descartado esa posibilidad después de no haber hallado ningún rastro del disco en las observaciones con diferentes longitudes de onda. “La no detección del disco implica que este, si existe, no es lo suficientemente masivo como para modificar la rotación de la estrella, y el pequeño frenado que se observa sólo puede ser debido a un campo magnético débil”, añade la investigadora Aina Palau, también del Instituto de Ciencias del Espacio.

Magnetismo y supernovas

Los magnetares son estrellas de neutrones que poseen campos magnéticos muy intensos, unas 1.000 veces más que los radio púlsares, cuya intensidad es, a su vez, mil billones de veces mayor que la del Sol. Nacidas de las explosiones de supernovas, las estrellas de neutrones se caracterizan por rotar a gran velocidad y tener una masa un poco mayor que la del Sol pero concentrada en un radio de unos 10 kilómetros aproximadamente. Su edad se determina a partir de la velocidad de rotación ya que a medida que evolucionan van girando más lentamente.

El estudio sobre SGR 0418+5729 sugiere que las erupciones de rayos gamma podrían ser un indicio de la formación de magnetares. “Haber encontrado magnetares con campos magnéticos tan débiles indicaría que el ritmo de nacimiento de estos objetos es entre cinco y diez veces superior a lo que se creía, pero deben encontrarse escondidos en el Universo ya que se detectan solo durante dichas erupciones de alta energía, que son poco frecuentes. Ese campo magnético de gran intensidad que caracteriza a los magnetares podría entonces tener dos orígenes: ser generado en el núcleo de la estrella masiva durante la explosion de supernova, o que la estrella masiva se encuentre altamente magnetizada de su estadio previo a la ignición”, concluye Rea.

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