Viciosos, parpadeantes "viuda negra" y púlsares "redback" salpican el cielo nocturno. Estas violentas estrellas hacen pedazos a sus parejas estelares más pequeñas mientras las azotan en órbitas binarias estrechas, canibalizando a las parejas más pequeñas en el proceso. Y, en un nuevo artículo, los científicos han revelado la historia de origen detrás de estas estrellas hambrientas.
No es casualidad que los astrónomos hayan llamado a estos sistemas, lugares en el espacio donde una estrella de neutrones pequeña, pesada y de rápido giro se está energizando al destrozar a un pequeño compañero binario, después de las arañas mortales. Tanto las hembras viudas negras como las pelirrojas se comen al macho vivo después del sexo. (En las estrellas, como en las arañas, las viudas negras se conectan con parejas más pequeñas). Las viudas rojas y negras son subcategorías de "púlsares de milisegundos", estrellas de neutrones que giran tan rápido que destellan la Tierra cada pocas fracciones de milisegundo. Pero, hasta ahora, nadie podía explicar cómo se formaron estas estrellas desagradables.
Las estrellas de neutrones son los restos ultradensos de estrellas colapsadas. No más ancho que una pequeña ciudad, sin embargo, superan nuestro sol. Los científicos han tenido que inventar una física completamente nueva para explicar cómo se comporta la materia dentro de ellos. (Pero a diferencia de los agujeros negros, no son lo suficientemente densos como para formar singularidades). Los científicos los llaman púlsares, porque a menudo parecen telescopios como fuentes de luz que pulsan regularmente. La mayoría gira mucho más rápido que las estrellas normales, y sus rotaciones regulares pueden actuar como relojes en el espacio.
Pero una estrella de neutrones por sí sola no suele girar lo suficientemente rápido como para ser un púlsar de milisegundos, escribieron los investigadores en el nuevo estudio. Alguna fuente externa de energía debe patear el púlsar hasta su velocidad de rotación. Es por eso que la mayoría de los púlsares de milisegundos aparecen en sistemas binarios. Los astrónomos creen que, por lo general, una enana blanca se derrumba en una estrella de neutrones, luego, en algún momento, la línea comienza a succionar una corriente de materia de su gemelo binario. La energía de esa corriente de materia hace que la estrella de neutrones gire mucho más rápido que al nacer.
Sin embargo, los Redbacks y las viudas negras generalmente no se ajustan a este modelo. A menudo, el compañero más pesado en sus pequeños sistemas binarios, encerrados en órbitas estrechas, sus intensos rayos de rayos X expulsan la materia de las superficies de su estrella compañera, lanzando esa estrella en miniatura al espacio y luego succionándola con la gravedad. Las masas y energías que se mueven alrededor de estos sistemas son muy inusuales en comparación con los típicos sistemas de púlsar de milisegundos. Como resultado, escribieron los investigadores, el modelo normal de cómo las estrellas compañeras aceleran los púlsares de milisegundos no parece aplicarse.
En el nuevo artículo, publicado el 14 de agosto en The Astrophysical Journal, un equipo de investigadores refinó ese modelo. Su documento tiene en cuenta la poderosa energía magnética de las estrellas de neutrones y muestra cómo el magnetismo de una estrella de neutrones podría limitar toda la materia que se desprendió de la estrella compañera en los polos norte y sur de la estrella de neutrones. Eso cambia la mecánica subyacente de la situación, escribieron, y muestra que incluso el socio más pequeño en los sistemas de redback y muchos sistemas de viudas negras podrían acelerar los púlsares a velocidades de milisegundos.
Sin embargo, esta teoría del magnetismo no puede explicar todas las viudas negras que conocemos. Pero este trabajo debería eliminar la necesidad de ciertas teorías más dramáticas, como la publicada en The Astrophysical Journal en 2015, lo que sugiere que tal vez este tipo de estrellas de neutrones simplemente nacen como pulsares de milisegundos y no necesitan ayuda para acelerar.
