Una desconcertante clase de señales cósmicas quizá por fin tenga una fuente convincente
Astrónomos que utilizan el Australian Square Kilometre Array Pathfinder, o ASKAP, han identificado un sistema estelar binario compacto que parece explicar uno de los misterios persistentes de la astronomía de radio: los transitorios de radio de largo período. Estas señales, que pueden repetirse en intervalos de minutos a horas, llevan más de dos décadas resistiéndose a una explicación clara sobre su origen.
El sistema recién identificado, ASKAP J1745−5051, está formado por una enana blanca y una enana roja de baja masa que orbitan entre sí en poco más de una hora. A medida que el material es arrancado de la compañera más grande y se acumula sobre la enana blanca, el sistema produce potentes estallidos de ondas de radio y rayos X en un ciclo que se repite cada 1.4 horas. Según el informe, ese comportamiento coincide con las propiedades inusuales que los astrónomos han intentado explicar en los transitorios de radio de largo período.
Por qué estas señales han sido tan difíciles de explicar
Los transitorios de radio de largo período difieren marcadamente de los estallidos rápidos de radio mejor conocidos. Los estallidos rápidos de radio suelen durar desde milisegundos hasta unos pocos segundos. Las señales de largo período pueden durar minutos u horas y repetirse en ciclos regulares. Ese perfil temporal tan extraño ha hecho difícil encajarlas en los modelos estándar de fuentes.
Cuando se detectó por primera vez una de estas señales en 2005, una explicación principal fue que procedían de estrellas de neutrones que giran lentamente con campos magnéticos extremadamente intensos, a menudo agrupadas conceptualmente con los magnetares. Pero el artículo fuente señala que los modelos astronómicos actuales sugieren que tales señales no se originarían en sistemas de magnetares. Eso dejó espacio para una idea alternativa: que algunos transitorios de largo período provienen de sistemas binarios cerrados que incluyen una enana blanca.
El nuevo resultado de ASKAP refuerza esa segunda interpretación. En lugar de basarse solo en coincidencias abstractas de tiempos, los investigadores han encontrado ahora un sistema real cuyo comportamiento parece explicar las características observacionales definitorias de esta clase.
El sistema en el centro del descubrimiento
ASKAP J1745−5051 se describe como una binaria compuesta por una enana blanca y una estrella enana roja con unas 0.10 masas solares. La pareja orbita entre sí con un período de poco más de una hora. En un sistema tan apretado, la materia extraída de la enana roja espirala hacia la densa enana blanca. Ese proceso de acreción puede impulsar tanto la emisión de radio como la emisión de rayos X.
El ciclo repetitivo de 1.4 horas es especialmente importante porque ofrece un reloj natural. Para los astrónomos, la periodicidad suele ser el puente entre una señal extraña y un mecanismo físico. Aquí, el ciclo vincula los estallidos de radio con una interacción orbital compacta en lugar de con un evento explosivo aislado.
El informe también dice que ASKAP J1745−5051 es solo la segunda fuente de largo período conocida que emite rayos X de forma regular. Eso la convierte en algo más que una curiosidad aislada. Les da a los investigadores otro dato que conecta el comportamiento de radio con la emisión de alta energía en estos sistemas.
Un hallazgo liderado por una estudiante con consecuencias más amplias
El trabajo estuvo dirigido por la estudiante de doctorado Kovi Rose, de la Universidad de Sídney y CSIRO, con colaboradores del Observatorio SKA, la Australia Telescope National Facility y varias otras instituciones. El descubrimiento es notable no solo porque identifica un posible motor para una clase de señal poco entendida, sino porque convierte esa clase en un laboratorio físico más útil.
El artículo fuente describe el sistema como una vía para estudiar física extrema. No es una exageración. Las binarias cerradas que implican acreción sobre objetos compactos ofrecen una forma de observar cómo se comporta la materia en entornos gravitatorios y magnéticos intensos. Una vez vinculados a un patrón de radio repetitivo y medible, esos sistemas se vuelven especialmente valiosos como casos de prueba.
Por qué esto importa para la astronomía de radio
La importancia del resultado reside en cómo reduce la incertidumbre. Los transitorios de radio de largo período no solo eran inexplicados; también eran difíciles de clasificar. El nuevo sistema no demuestra necesariamente que todas estas señales provengan de una binaria de enana blanca en acreción, pero sí proporciona lo que la fuente describe como la evidencia más clara hasta ahora sobre el origen de esta clase inusual.
Ese cambio importa para la estrategia de observación. Si los astrónomos ahora cuentan con un modelo físico más sólido, pueden buscar en archivos y futuras campañas patrones similares de temporización, polarización y rayos X. También pueden refinar los modelos de cómo se forman estas binarias, cuánto tiempo permanecen visibles y con qué frecuencia deberían aparecer en la Vía Láctea.
Del misterio al marco de referencia
En astronomía, muchos descubrimientos comienzan con una señal que parece equivocada para cualquier casilla existente. Los transitorios de radio de largo período encajaron durante años en ese patrón. Eran demasiado lentos para una clase de explicación, demasiado estructurados para otra y demasiado raros para mapearlos con facilidad.
ASKAP J1745−5051 parece cambiar eso. Al vincular un transitorio de radio repetitivo con una enana blanca que arrastra materia de una compañera enana roja, los astrónomos ahora tienen una fuente que reproduce el comportamiento clave de las señales misteriosas y ofrece un mecanismo físico plausible detrás de ellas. Eso no cierra el caso de cada transitorio de largo período en el cielo. Pero sí mueve el campo de la especulación a un marco de trabajo, que suele ser el verdadero punto de inflexión en la ciencia.
Este artículo se basa en la cobertura de Universe Today. Lee el artículo original.
Originally published on universetoday.com