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FÍSICA EXTREMA
Un sistema estelar, compuesto por dos estrellas, produce un tipo inusual de señales de radio. Hasta el momento, no se había podido determinar su origen, pero una nueva investigación revela que la fuente de este fenómeno procede de una enana blanca que extrae material de una estrella compañera.
Un equipo internacional ha descubierto la evidencia más clara hasta la fecha sobre el origen de un tipo inusual de señales cósmicas. El trabajo, publicado en Nature Astronomy, ha identificado un singular sistema estelar que ofrece a la comunidad científica un laboratorio natural para estudiar la física extrema.
Gracias al radiotelescopio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), los investigadores han descubierto una enana blanca que desprende material de su estrella compañera, más grande pero menos densa. A medida que este material cae en espiral, produce potentes ráfagas de ondas de radio en un ciclo que se repite cada 1,4 horas.
"Lo que resulta aún más sorprendente es que, al emplear observaciones de rayos X con la sonda Einstein Probe, hemos detectado la misma modulación de 1,4 horas de la fuente en rayos X", afirma Nanda Rea, coautora del estudio y miembro del equipo científico de la ESA de la sonda Einstein Probe.
“Por primera vez, hemos identificado el origen de estas señales y hemos confirmado que la fuente es una 'variable cataclísmica'; o una enana blanca en proceso de acreción (aumento de su masa)", afirma el autor principal del estudio Kovi Rose, investigador predoctoral de la Facultad de Física de la Universidad de Sídney y CSIRO.
"Los transitorios de radio de largo periodo han desconcertado a los astrónomos durante años. Solo hemos detectado una docena y su origen no estaba claro. Ahora, hemos podido demostrar que la fuente de uno de estos transitorios procede de una enana blanca que extrae material de forma activa de una estrella compañera", añade.
El sistema, denominado ASKAP J1745−5051, consiste en una enana blanca —un remanente estelar denso de tamaño similar al de la Tierra, pero con una masa cercana a la del Sol— y una estrella enana roja más grande, pero de menor masa: una décima parte de la masa del Sol. Ambas estrellas orbitan muy cerca una de la otra y forman una órbita completa en poco más de una hora.
A medida que el material de la estrella menos masiva es atraído hacia la enana blanca, se calienta y emite rayos X. Al mismo tiempo, las interacciones entre los campos magnéticos de las estrellas generan ráfagas de radio regulares que no se habían observado antes en ninguna de las "variables cataclísmicas" conocidas hasta la fecha.
"Lo que hace que este sistema sea excepcional es que ahora podemos relacionar las ráfagas de radio con los procesos físicos que ocurren en el sistema binario. Las observaciones proporcionan una visión sin precedentes de cómo interactúan los campos magnéticos, la acreción y el movimiento orbital al revelar un comportamiento que nunca antes habíamos observado en una variable cataclísmica", afirma Nanda Rea, investigadora del ICE-CSIC y del Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC).
El equipo ha descubierto que la emisión de radio se origina en el punto donde los campos magnéticos de las dos estrellas se encuentran e interactúan con el material cargado que se desprende de la estrella compañera al producir ráfagas de radiación muy concentradas.
Al principio, se pensaba que los objetos transitorios eran estrellas de neutrones de rotación lenta, conocidas como púlsares. Sin embargo, los modelos actuales sugieren que las estrellas de neutrones que giran de forma tan lenta no deberían ser capaces de producir estas señales.
Este nuevo descubrimiento refuerza una explicación alternativa: que al menos algunas de estas misteriosas explosiones proceden de sistemas de dos estrellas en los que hay enanas blancas.
"La detección de rayos X fue crucial porque nos permitió rastrear directamente el proceso de acreción sobre la enana blanca. Al combinar señales de rayos X y de radio, hemos podido construir una imagen coherente del sistema y comprender el origen de estos transitorios de largo periodo, que han sido un misterio durante años", afirma Yilong Wang, investigador de la Academia China de Ciencias, del ICE-CSIC y del IEEC.
"Algunos objetos similares ya se habían relacionado con sistemas binarios, pero este es el primero en el que podemos ver claramente tanto las estrellas como el proceso de acreción en acción", señala el profesor Murphy, director de la Facultad de Física de la Universidad de Sídney.
Este sistema es, además, el segundo transitorio de radio de largo periodo conocido que emite rayos X de forma regular, y el primero en el que se ha confirmado la causa de dicha regularidad.
Este sistema único fue descubierto al emplear el radiotelescopio ASKAP, propiedad de CSIRO, la agencia científica nacional de Australia y la sonda de rayos X Einstein Probe. El equipo afirma que ASKAP J1745-5051 podría actuar como punto de referencia para comprender otros objetos transitorios de radio de largo periodo.
"Este sistema nos permite decodificar las señales. Podría ayudarnos a determinar si otros transitorios de largo periodo se parecen más a púlsares o a sistemas de enanas blancas, que funcionan como una piedra de Rosetta estelar", dice Rose, en referencia al fragmento de una antigua estela egipcia que ayudó a traducir jeroglíficos antiguos.
Este descubrimiento también ofrece una oportunidad única para estudiar la física extrema del plasma y las interacciones magnéticas en condiciones que no se pueden replicar en la Tierra.
Próximamente, el equipo planea realizar más observaciones con radiotelescopios, telescopios ópticos y de rayos X para comprender mejor cómo se generan estas emisiones y corroborar si existen mecanismos similares que puedan explicar la totalidad de los transitorios de radio de largo periodo.
Referencia:
Rose, K. et al. Periodic radio and X-ray emission from an accreting white dwarf binary. Nature Astronomy. 2026.