Dúo súper rápido: Black Hole y Star rompen récords de velocidad

Un grupo de telescopios y astrónomos han trabajado juntos para ayudar a identificar una estrella y un agujero negro que se orbitan entre sí a un ritmo vertiginoso de una vez cada 2,4 horas, superando el récord anterior en casi una hora.

El agujero negro se llama MAXI J1659-152, es al menos tres veces más masivo que el Sol, mientras que su estrella compañera enana roja tiene una masa de solo el 20% de la del Sol. La pareja está separada por aproximadamente un millón de kilómetros.

El dúo fue descubierto el 25 de septiembre de 2010 por el telescopio espacial Swift de la NASA e inicialmente se pensó que era un estallido de rayos gamma. Más tarde ese día, el telescopio MAXI de Japón en la Estación Espacial Internacional encontró una fuente de rayos X brillante en el mismo lugar.

Más observaciones de telescopios terrestres y espaciales, incluido el XMM-Newton de la ESA, revelaron que los rayos X provienen de un agujero negro que se alimenta del material arrancado de un pequeño compañero.

En una observación ininterrumpida de 14,5 horas con XMM-Newton, se observaron varias caídas en la emisión espaciadas regularmente, causadas por el borde irregular del disco de acreción del agujero negro que oscureció brevemente los rayos X a medida que el sistema gira, su disco casi de canto a lo largo Línea de visión de XMM-Newton.

A partir de estas inmersiones, se midió un período orbital de solo 2,4 horas, estableciendo un nuevo récord para los sistemas binarios de rayos X de agujeros negros. El poseedor del récord anterior, Swift J1753.5–0127, tiene un período de 3,2 horas.

El agujero negro y la estrella orbitan alrededor de su centro de masa común. Debido a que la estrella es el objeto más liviano, se encuentra más lejos de este punto y tiene que viajar alrededor de su órbita más grande a una velocidad vertiginosa de dos millones de kilómetros por hora: es la estrella que se mueve más rápido jamás vista en un sistema binario de rayos X. Por otro lado, el agujero negro orbita a ‘solo’ 150 000 km/h.

“La estrella compañera gira alrededor del centro de masa común a un ritmo vertiginoso, casi 20 veces más rápido que la Tierra que orbita alrededor del Sol. ¡Realmente no te gustaría estar en un tiovivo así en esta feria galáctica! dice el autor principal Erik Kuulkers del Centro Europeo de Astronomía Espacial de la ESA en España.

Su equipo también vio que se encuentran muy por encima del plano galáctico, fuera del disco principal de nuestra galaxia espiral, una característica inusual compartida solo por otros dos sistemas binarios de agujeros negros, incluido Swift J1753.5–0127.

«Estas ubicaciones de alta latitud galáctica y períodos orbitales cortos son firmas de una nueva clase potencial de sistema binario, objetos que pueden haber sido expulsados ​​​​del plano galáctico durante la formación explosiva del propio agujero negro», dice el Dr. Kuulkers.

Volviendo a MAXI J1659-152, la rápida respuesta de XMM-Newton fue clave para poder medir el período orbital notablemente corto del sistema.

“Las observaciones comenzaron a la hora del té, solo cinco horas después de que recibimos la solicitud para comenzar a tomar medidas, y continuaron hasta el desayuno del día siguiente. Sin esta rápida respuesta, no habría sido posible descubrir la rotación más rápida conocida hasta ahora para cualquier sistema binario con un agujero negro”, añade Norbert Schartel, científico del proyecto XMM-Newton de la ESA.

Fuente: ESA