Ilustración de una enana roja (izquierda) y una enana blanca (centro) orbitándose mutuamente.(Crédito de la imagen: Daniëlle Futselaar/artsource.nl)
Los astrónomos han descifrado el caso de una misteriosa señal de radio repetitiva que ha sido un misterio desde que se descubrió el año pasado.
El equipo rastreó la señal hasta un extraño sistema binario que contiene una estrella muerta o «enana blanca» y una compañera estelar enana roja. El pulso de radio se repite cada dos horas y se detectó por primera vez hace una década. Procedía de la dirección de la Osa Mayor.
Esta nueva investigación indica que la causa de esta señal de radio repetitiva son los campos magnéticos de la enana blanca y su compañera estelar enana roja que chocan entre sí en esta binaria apretada, designada ILTJ1101.
Anteriormente, los estallidos de radio de largo período como éste sólo se habían rastreado hasta las estrellas de neutrones, lo que significa que este trabajo da un giro completamente nuevo a sus orígenes. «Hay varias estrellas de neutrones altamente magnetizadas, o magnetares, que se sabe que muestran pulsos de radio con un período de unos pocos segundos», dijo en un comunicado Charles Kilpatrick, miembro del equipo y astrofísico de Northwestern. «Algunos astrofísicos también han argumentado que las fuentes podrían emitir pulsos a intervalos de tiempo regulares porque están girando, por lo que sólo vemos la emisión de radio cuando la fuente gira hacia nosotros». «Ahora sabemos que al menos algunas radioemisiones transitorias de largo periodo proceden de binarias. Esperamos que esto motive a los radioastrónomos a localizar nuevas clases de fuentes que podrían surgir de binarias de estrellas de neutrones o magnetares.»
La investigación del equipo se publicó en la revista Nature Astronomy el miércoles (12 de marzo).
Cavando en una estrella muerta
La directora del equipo, Iris de Ruiter, de la Universidad de Sídney (Australia), descubrió la señal por primera vez en 2024 cuando buscaba entre los datos de archivo recogidos por el Low Frequency Array (LOFAR). LOFAR es el mayor radiotelescopio que opera en las frecuencias más bajas que pueden detectarse desde la Tierra.El pulso apareció por primera vez en los datos de LOFAR en 2015 y, tras encontrar su primera instancia, de Ruiter halló seis pulsos más de la misma fuente.
Estos destellos de ondas de radio pueden durar desde varios segundos hasta algunos minutos. A pesar de la diferencia de duración, los impulsos se repiten regularmente, una vez cada dos horas.
Ilustración artística de las emisiones de una ráfaga rápida de radio que llega a la Tierra. Los distintos colores representan las diferentes longitudes de onda de la luz. (Crédito de la imagen: Jingchuan Yu, Planetario de Pekín)
Los pulsos tienen algunas similitudes con un fenómeno cósmico llamado «ráfagas de radio rápidas» o FRBs», pero son mucho más raros.
«Los pulsos de radio son muy parecidos a los FRB, pero cada uno tiene una duración diferente», explica Kilpatrick. «Los pulsos tienen energías mucho más bajas que los FRB y suelen durar varios segundos, a diferencia de los FRB, que duran milisegundos».
«Todavía queda la gran incógnita de si existe un continuo de objetos entre los transitorios de radio de periodo largo y los FRB, o si son poblaciones distintas.»
El equipo quería saber cuál es la fuente de estos pulsos de radio regulares, por lo que realizó investigaciones de seguimiento con el Observatorio del Telescopio de Espejos Múltiples (MMT) en Arizona y el Observatorio McDonald en Texas.
Esto reveló que el origen de los pulsos eran dos estrellas situadas a unos 1.600 años luz de la Tierra que pulsan al unísono. Las dos estrellas giran una alrededor de la otra cada 125,5 minutos.
Los investigadores siguieron investigando el sistema durante un ciclo completo de dos horas de duración utilizando MMT descubriendo la verdadera naturaleza de este sistema.
La estrella muerta está azotando magnéticamente a su compañera estelar
Las detalladas observaciones del equipo les permitieron seguir con detalle el movimiento del sistema, al tiempo que obtenían información de la estrella enana roja descomponiendo su luz en diferentes longitudes de onda o espectros.
«Las líneas espectroscópicas de estos datos nos permitieron determinar que la enana roja se mueve de un lado a otro muy rápidamente con exactamente el mismo período de dos horas que los pulsos de radio», dijo Kilpatrick. «Eso es una prueba convincente de que la enana roja está en un sistema binario».
Una enana blanca rodeada por un potente campo magnético (Crédito de la imagen: Robert Lea (creado con Cnva))
Este vaivén de esta estrella parece ser el resultado de una compañera apenas visible en ILTJ1101 que tira gravitacionalmente de ella. La variación del movimiento reveló al equipo la masa de esta compañera muy débil.
Esto les permitió determinar que se trata de una enana blanca, un resto estelar que se crea cuando una estrella con alrededor de la masa del sol llega al final de su vida y se colapsa mientras se desprenden sus capas exteriores.
«En casi todos los escenarios, su masa y el hecho de que sea demasiado débil para verla significa que debe ser una enana blanca», explicó Kilpatrick. «Esto confirma la hipótesis principal del origen binario de la enana blanca y es la primera evidencia directa que tenemos de los sistemas progenitores de los transitorios de radio de largo período».
Los astrónomos planean ahora estudiar las emisiones ultravioletas de alta energía de ILTJ1101. Esto podría revelar la temperatura de la enana blanca y detalles adicionales de las binarias enana roja/enana blanca como ésta.
«Ha sido especialmente interesante añadir nuevas piezas al rompecabezas», declaró de Ruiter, jefe del equipo. «Trabajamos con expertos de todo tipo de disciplinas astronómicas. «Con diferentes técnicas y observaciones, nos fuimos acercando paso a paso a la solución».
