El satélite Einstein Probe, con forma de ojo de langosta, captó el destello de rayos X de un par de estrellas muy esquivas. El descubrimiento abre una nueva vía para explorar cómo interactúan y evolucionan las estrellas masivas, lo que confirma el poder único de la misión para descubrir fuentes fugaces de rayos X en el cielo.
La extraña pareja celeste está formada por una gran estrella caliente, más de 10 veces más grande que nuestro Sol, y una pequeña enana blanca compacta, con una masa similar a la nuestra. Hasta ahora, solo se han descubierto unos pocos de estos sistemas. Y esta es la primera vez que los científicos han podido rastrear la luz de rayos X que proviene de una pareja tan curiosa desde su repentina aparición inicial hasta su desaparición.
El 27 de mayo de 2024, el telescopio de rayos X de campo amplio (WXT) de la sonda Einstein detectó rayos X procedentes de nuestra galaxia vecina, la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Para descubrir el origen de este nuevo faro celestial, denominado EP J0052, los científicos apuntaron el telescopio de rayos X de seguimiento de la sonda Einstein en esa dirección.
Las observaciones de WXT también hicieron que los telescopios de rayos X Swift y NICER de la Nasa apuntaran hacia el objeto recién descubierto. El XMM-Newton de la ESA realizó un seguimiento 18 días después del detonante. “Estábamos buscando fuentes fugaces cuando nos topamos con este nuevo punto de luz de rayos X en la Pequeña Nube de Magallanes. Nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo inusual, que solo la sonda Einstein podía captar”, afirma Alessio Marino, investigador postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y autor principal del nuevo estudio publicado ahora.
“Esto se debe a que, entre los telescopios actuales que monitorizan el cielo en rayos X, WXT es el único que puede ver rayos X de menor energía con suficiente sensibilidad para captar la nueva fuente”. En un principio, los científicos pensaron que EP J0052 podría ser un tipo conocido de sistema binario que brilla en rayos X. Estos pares están formados por una estrella de neutrones que devora material de una estrella masiva compañera. Sin embargo, había algo en los datos que contaba una historia diferente…
Un descubrimiento raro
Gracias a que la sonda Einstein detectó la nueva fuente desde el primer destello, los científicos pudieron analizar lotes de datos de diferentes instrumentos. Examinaron cómo variaba la luz en una gama de longitudes de onda de rayos X a lo largo de seis días y descubrieron algunos de los elementos presentes en el material que explotó, como nitrógeno, oxígeno y neón. El análisis proporcionó pistas cruciales.
“Enseguida nos dimos cuenta de que estábamos ante un descubrimiento poco común: una pareja celeste muy esquiva”, explica Alessio. “Este dúo inusual está formado por una estrella masiva que llamamos estrella Be, con un peso 12 veces superior al del Sol, y un ‘cadáver’ estelar conocido como enana blanca, un objeto compacto e hiperdenso, con una masa similar a la de nuestra estrella”.
Las dos estrellas orbitan muy cerca una de la otra y el intenso campo gravitatorio de la enana blanca atrae materia de su compañera. A medida que más y más material (principalmente hidrógeno) cae sobre el objeto compacto, su fuerte gravedad lo comprime, hasta que se inicia una explosión nuclear descontrolada. Esto crea un destello brillante de luz en una amplia gama de longitudes de onda, desde la luz visible hasta los rayos ultravioleta y X.
A primera vista, la existencia de este dúo resulta desconcertante. Las estrellas masivas del tipo Be consumen rápidamente su reserva de combustible nuclear. Su vida es feroz y corta, pues dura unos 20 millones de años. Su compañera es (normalmente) el remanente colapsado de una estrella similar a nuestro Sol que, aislada, viviría varios miles de millones de años.
