Entonces, ¿cómo tomas la temperatura de uno de los objetos más exóticos del Universo? Una estrella de neutrones (~ 1.35 a 2.1 masas solares, que mide solo 24 km de diámetro) es el remanente de una supernova después de que una estrella grande ha muerto. Aunque no son lo suficientemente masivos como para convertirse en un agujero negro, las estrellas de neutrones aún acumulan materia, extrayendo gas de un compañero binario, a menudo experimentando períodos prolongados de quema.
Afortunadamente, podemos observar destellos de rayos X (utilizando instrumentos como Chandra), pero no es el destello en sí lo que puede revelar la temperatura o la estructura de una estrella de neutrones.
En la conferencia de la AAS la semana pasada, los detalles sobre los resultados de una campaña de observación de rayos X de MXB 1659-29, una fuente transitoria de rayos X casi persistente (es decir, una estrella de neutrones que arde por largos períodos), revelaron algunas ideas fascinantes para la física de las estrellas de neutrones, que muestra que a medida que la corteza de una estrella de neutrones se enfría, se revela la composición de la corteza y se puede medir la temperatura de estos exóticos remanentes de supernova ...
Durante un estallido de erupción, las estrellas de neutrones generan rayos X. Estas fuentes de rayos X se pueden medir y hacer un seguimiento de su evolución. En el caso de MXB 1659-29, Ed Cackett (Univ. De Michigan) usó datos del Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de la NASA para monitorear el enfriamiento de la corteza estelar de neutrones después de un período prolongado de quema de rayos X. MXB 1659-29 estalló durante 2.5 años hasta que se "apagó" en septiembre de 2001. Desde entonces, se observó periódicamente la fuente para medir la disminución exponencial de las emisiones de rayos X.
Entonces, ¿por qué es importante? Después de un largo período de quema de rayos X, la corteza de una estrella de neutrones se calentará. Sin embargo, se cree que el núcleo de la estrella de neutrones se mantendrá relativamente frío. Cuando la estrella de neutrones deja de arder (a medida que la acumulación de gas, alimentando la llamarada, se apaga), se pierde la fuente de calor para la corteza. Durante este período de "quiescencia" (sin llamarada), el flujo decreciente de rayos X de la corteza de la estrella de neutrones que se enfría revela una gran cantidad de información sobre las características de la estrella de neutrones.
Durante la inactividad, los astrónomos observarán rayos X emitidos desde la superficie de la estrella de neutrones (a diferencia de las erupciones), por lo que se pueden realizar mediciones directas de la estrella de neutrones. En su presentación, Cackett examinó cómo el flujo de rayos X de MXB 1659-29 se redujo exponencialmente y luego se estabilizó a un flujo constante. Esto significa que la corteza se enfrió rápidamente después de la quema, alcanzando finalmente el equilibrio térmico con el núcleo de la estrella de neutrones. Por lo tanto, al usar este método, se puede inferir la temperatura central de la estrella de neutrones.
Incluyendo los datos de otro transitorio de rayos X de la estrella de neutrones KS 1731-260, las tasas de enfriamiento observadas durante el inicio de la inactividad sugieren que estos objetos tienen celosías corticales bien ordenadas con muy pocas impurezas. La rápida disminución de la temperatura (de la llamarada a la inactividad) tardó aproximadamente 1,5 años en alcanzar el equilibrio térmico con el núcleo de la estrella de neutrones. Ahora se llevará a cabo más trabajo utilizando los datos de Chandra para que se pueda descubrir más información sobre estos objetos exóticos que giran rápidamente.
De repente, las estrellas de neutrones se volvieron un poco menos misteriosas para mí en la charla de 10 minutos del martes pasado, me encantan las conferencias…
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