Así se ve una estrella “vampiro” succionando material de su vecina en un sistema binario

Un equipo de investigadores del MIT logró medir por primera vez la polarización de rayos X en una estrella “vampiro”, es decir, una enana blanca que acumula material proveniente de su acompañante, concretamente en la estrella binaria llamada EX Hydrae, a 200 años luz de la Tierra. Los resultados ofrecen nuevas pistas sobre la geometría del disco de acreción de la enana blanca (la región donde el material de su compañera estrella cae) y cómo desde aquí se generan las potentes emisiones de rayos X.

¿Qué tipo de sistema es EX Hydrae?

EX Hydrae es una estrella binaria del tipo “polar intermedio”, en la que una enana blanca (el remanente ultradenso de una estrella que agota su combustible) acompaña a otra estrella. Gracias a su poderoso campo magnético, esta enana blanca “roba” gas de su vecina. Ese gas se acelera, se calienta y finalmente cae sobre la superficie de la enana blanca, generando emisiones de rayos X. Este fenómeno típico de sistemas binarios ha sido descrito como una especie de “baile cósmico” entre dos estrellas o de “vampirismo estelar”, ya que la transferencia de masa prolonga la vida de la llamada estrella «vampiro”, mientras la estrella «víctima» queda con su núcleo expuesto.

Lo relevante de este nuevo trabajo es que, hasta ahora, esas emisiones en rayos X se habían descrito principalmente en términos de energía y brillo, pero muy poco se sabía sobre su polarización, es decir, la orientación de las ondas electromagnéticas que se emiten. A través de un comunicado, el MIT explicó que estas mediciones (conocidas como polarimetría) permitieron rastrear los rayos X hasta su fuente en la región más interna del sistema, cerca de la superficie de la enana blanca.

“Demostramos que la polarimetría de rayos X puede utilizarse para realizar mediciones detalladas de la geometría de acreción de las enanas blancas”, indicó Sean Gunderson, autor principal del estudio publicado este mes en The Astrophysical Journal. “Esto abre la puerta a la posibilidad de realizar mediciones similares de otros tipos de enanas blancas en acreción que tampoco han presentado señales de polarización de rayos X previstas”.

¿Cómo sacarle sus medidas a un vampiro?

Para medir la polarización de los rayos X emitidos por EX Hydrae, los científicos tuvieron acceso a un observatorio espacial de la NASA de nombre IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer). Equipado con tres telescopios, este instrumento está diseñado para medir la polarización de los rayos X cósmicos de agujeros negros, estrellas de neutrones y supernovas. En el caso de EX Hydrae, analizaron cómo varía la señal polarizada según la fase orbital (es decir, cómo cambia la geometría del sistema cuando las estrellas se mueven en su órbita) y también cómo depende de la energía de los fotones de rayos X.

“Comenzamos a hablar sobre cuánta polarización sería útil para tener una idea de lo que está sucediendo en este tipo de sistemas, que la mayoría de los telescopios ven como solo un punto en su campo de visión”, dijo Herman Marshall, coautor del estudio.

Un polar intermedio: astrónomos del MIT utilizaron potentes telescopios para medir por primera vez la polarización de rayos X del sistema, revelando características clave en el centro de sus regiones más calientes y extremas.

Jose-Luis Olivares, MIT