El agujero negro está arrastrando material de su estrella compañera, que tiene la mitad de la masa del Sol. Este material brilla en rayos X, por lo que los astrónomos se refieren a estos sistemas como “binarias de rayos X”, reportó RT. En junio de 2015, se detectó una ráfaga de rayos X procedente del sistema V404 Cygni. El estallido creó los anillos de alta energía a partir de un fenómeno conocido como ‘ecos de luz’. La imagen publicada muestra ocho anillos concéntricos separados. Cada anillo está creado por los rayos X de las erupciones de V404 Cygni observadas en 2015 que se reflejan en diferentes nubes de polvo.

Investigadores del ‘Observatorio Nacional de Radioastronomía de EE.UU. (NRAO, por sus siglas en inglés)’ utilizaron el telescopio ALMA en Chile para observar 19 discos protoplanetarios (el lugar donde se forman los planetas) alrededor de estrellas binarias y descubrieron “geometrías orbitales sorprendentes”. En el caso de las estrellas binarias, estos discos se conocen como discos circumbinarios.

Así, el estudio sugiere que los discos donde se forman los exoplanetas que orbitan alrededor de dos o más estrellas pueden existir en órbitas desalineadas, lejos del plano orbital primario. “Con nuestro estudio, queríamos aprender más sobre las geometrías típicas de los discos circumbinarios. Los datos de alta resolución del ALMA fueron cruciales para estudiar algunos de los discos circumbinarios más pequeños y débiles hasta ahora”, explicó el astrónomo Ian Czekala, de la Universidad de California en Berkeley.

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— NRAO (@TheNRAO) April 12, 2020

Los astrónomos también compararon los datos sobre los discos circumbinarios obtenidos gracias al ALMA con la docena de planetas del tipo Tatooine encontrados anteriormente con el telescopio espacial Kepler. La misión de Kepler ayudó a descubrir planetas alrededor de estrellas binarias que orbitan entre sí en menos de 40 días. Ahora, el equipo descubrió que el grado en que las estrellas binarias y sus discos circumbinarios están desalineados depende en gran medida del período orbital de las estrellas anfitrionas. Cuanto más corto es el período orbital de la estrella binaria, más probable es que aloje un disco en línea con su órbita. Sin embargo, las estrellas binarias con períodos orbitales superiores a un mes suelen tener discos desalineados.

En otras palabras, el recorrido orbital de los dos soles binarios puede deformar su disco circumbinario externo para que adquiera órbitas desalineadas. Ahora los científicos tienen como objetivo descubrir por qué existe esa correlación tan fuerte entre la alineación del disco y el período orbital de las estrellas y “tratar de comprender cómo los discos deformados o inclinados afectan” la formación de los planetas en estos sistemas de estrellas múltiples.

El sistema, conocido como J2322 + 0509, tiene el tercer período más corto conocido de todos los binarios separados y se considera un objetivo importante para la observación futura de ondas gravitacionales, según se desprende del estudio publicado en la revista ‘The Astrophysical Journal Letters’.

“Las teorías predicen que hay muchos binarios enanos blancos de doble núcleo de helio”, afirmó Warren Brown el autor principal de la investigación, en un comunicado. “Esta detección proporciona un ancla para esos modelos y para realizar experimentos futuros para que podamos encontrar más de estas estrellas y determinar sus números reales”. Las estrellas fueron encontradas gracias a las observaciones de seguimiento de la sonda espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se está utilizando para armar el mapa más completo de las estrellas en la Vía Láctea. A diferencia de muchos otros binarios descubiertos, las enanas blancas no pasan una frente a la otra.

De acuerdo con Brown, los binarios que podrían ser los más difíciles de detectar son en realidad pueden ser las fuentes más fuertes de ondas gravitacionales”. Las ondas gravitacionales de estos objetos eventualmente causarán la desaparición del sistema, según los astrónomos. Con cada emisión, las dos enanas blancas pierden un poco de energía, orbitando cada vez más cerca. En unos 6 o 7 millones de años, la pareja habrá perdido tanta energía que colisionarán, fusionándose en una enana blanca más masiva.

“Tenemos una composición que no podemos explicar mediante la evolución estelar normal, una masa que es dos veces el promedio de una enana blanca y una edad cinemática mayor que la inferida por el enfriamiento”, describió el hallazgo Mark Hollands, del Departamento de Físicas, cuyas palabras recoge un comunicado universitario. En su opinión, lo que se podía esperar ver era “una capa externa de hidrógeno, a veces mezclada con helio, o simplemente una mezcla de helio y carbono”. Dada la falta de helio, esta enana, designada WDJ0551+4135, parecía distinta a todas sus semejantes y les sirvió de “puzle” a los astrónomos, que se dedicaron a buscar una explicación en el pasado del astro.

La teoría de la formación estelar no predice nada similar a una composición como esta. “La única alternativa viable es que WDJ0551+4135 se formó de una fusión”, dedujo Hollands. Según esta hipótesis, se trataría de dos estrellas que fueron parte de un sistema binario, para luego verse atraídas por la influencia gravitacional recíproca y fusionarse con el tiempo. El científico recordó que dentro de la Vía Láctea se conocen muchos ejemplos de enanas blancas dobles, y los astrónomos estiman que algunas de ellas podrían fusionarse con el tiempo “a medida que se reduzca su separación orbital”, según comentó Hollands. En ciertos casos, la masa combinada de las dos será suficiente para propiciar la aparición de una supernova: se estima que ello sucede cuando las magnitudes son superiores a 1,2-1,4 masas solares.

La posible edad del astro también desconcertó a los estudiosos. Se sabe que las estrellas viejas giran más rápido que las jóvenes. Esta enana da más vueltas en un mismo lapso que el 99 % de las enanas blancas contiguas. Según los cálculos de los astrónomos, podría significar que es inusualmente vieja. Los investigadores presentaron más detalles de la insólita mezcla atmosférica, así como su análisis de la génesis de una enana a partir de otras dos, en un artículo publicado el 2 de marzo en la revista ‘Nature Astronomy’.

Como resultado de las observaciones, que duraron casi dos décadas, pudieron rastrear por primera vez cómo la estructura espacio-temporal se distorsiona alrededor de una enana blanca que gira rápidamente, según los hallazgos del estudio publicados en la revista ‘Science’. De esta manera lograron confirmar el llamado efecto Lense-Thirring, predicho por la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, y según el cual el espacio-tiempo se ve ‘arrastrado’ por la presencia de un objeto masivo en rotación. El efecto fue observado también el año pasado en el agujero negro V404 en la constelación Cygnus.

Ahora los científicos revelaron que curvaturas similares en la estructura del espacio-tiempo pueden ser observadas también alrededor de algunas enanas blancas. Según Willem van Straten, astrofísico de la Universidad Tecnológica de Auckland (Nueva Zelanda), las observaciones del púlsar que orbita alrededor de esta enana blanca mostraron que su órbita ‘se balancea’ unos 150 kilómetros hacia los lados cada dos décadas bajo la influencia de los efectos asociados con el ‘estiramiento’ del espacio-tiempo alrededor de ese sistema binario.

“Lo que hemos encontrado es que la órbita del sistema está cayendo en el espacio”, dijo Vivek Venkatraman Krishnan, del Instituto Max Planck de Radioastronomía, en Alemania. Resultó que la inclinación de la órbita del púlsar está cambiando lentamente debido al mencionado efecto causado por la rotación de la enana blanca. Según Krishnan, todo lo que sucede en este sistema “concuerda completamente con las predicciones de la relatividad general”.

El sistema PSR J1141-6545 tiene la peculiaridad de que su enana blanca gira muy rápidamente alrededor de su eje debido a que nació antes que su vecino púlsar, lo que le permitió ‘robar’ parte de la materia de la estrella que generó el púlsar. Esa velocidad de rotación ultrarrápida, su alta densidad y la distancia extremadamente pequeña entre las dos partes del sistema hicieron concluir a los científicos que el efecto Lense-Thirring afecta en gran medida la naturaleza del movimiento del púlsar en órbita. Las mediciones hechas con la ayuda de los radiotelescopios australianos UTMOST y Parks confirmaron que la órbita del púlsar realmente ‘se sacudió’ bajo la influencia de efectos relativistas similares. Esto no solo confirmó una vez más la teoría de la relatividad de Einstein, sino que también permitió a los científicos medir con precisión las propiedades de la enana blanca y el púlsar, que coincidieron con los valores predichos de manera teórica.

El objeto —que recibió el nombre de NGTS-7— tiene la apariencia de una estrella simple. O al menos es lo que sugerían las observaciones realizadas por la mayoría de los telescopios.

Sin embargo, el análisis de un equipo de investigadores de la Universidad de Warwick (Reino Unido), determinó que en realidad este ‘pardeaba’ volviéndose más débil por un breve instante con una frecuencia de 16,2 horas.

Al amplificar la señal luminosa, los autores de la investigación notaron que no se trataba de uno, sino de dos cuerpos celestes diferentes. Y llegaron a la conclusión de que era una enana marrón girando alrededor de una segunda estrella de tamaño similar y eclipsando su luz a intervalos regulares cada vez que se interponía entre la estrella anfitriona y la Tierra.

Pero detectar a una enana marrón orbitando una estrella —un fenómeno sumamente raro del que se conocen menos de 20 casos— no fue una tarea nada fácil, ya que las enanas marrones suelen brillar con una tenue luz propia producto de su calor interno y el de otras estrellas cercanas.

Para ello, utilizaron una técnica similar a la empleada para descubrir exoplanetas, que consiste en medir la cantidad de luz que se pierde durante cada destello y en caso de que el mismo fuese ocasionado por otro cuerpo celeste, calcular su respectivo tamaño.

Los astrónomos observaron que ambos integrantes del NGTS-7 se han sincronizado en sus movimientos, de modo que siempre se encuentran enfrentadas las mismas partes de esos objetos. Y estiman que en el transcurso de un tiempo no muy extenso, en términos espaciales, la órbita de la enana marrón colapsará sobre la estrella anfitriona.

Las señales de estas estrellas ‘vagabundas’ provienen de un sector de la constelación austral de Fornax, a 62 millones de años luz de la Tierra, señala un trabajo publicado el pasado 2 de mayo en la revista ‘The Astrophysical Journal’.

Los autores del descubrimiento explican que este fenómeno se da cuando uno de los miembros de un sistema binario se convierte en supernova. Es decir, cuando colapsa transformándose en una estrella de neutrones y genera una explosión tan fuerte que arrastra a su pareja, de modo que ambos son lanzados al espacio interestelar.

“Es como un invitado al que se le pide que se retire de una fiesta junto a su amigo alborotador”, explica Xiangyu Jin, investigador de la Universidad de McGill (Canadá) y autor principal del estudio. “En esta situación, la estrella compañera es echada de la galaxia simplemente porque está en órbita con la estrella que se convirtió en supernova”, añade.

Este descubrimiento fue posible gracias al Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Los investigadores examinaron los datos recolectados por ese potente telescopio a lo largo de 15 años, centrándose en un sector particular de la constelación de Fornax.

De esta forma, detectaron alrededor de una treintena de señales de rayos X alejadas de toda la galaxia y que provienen, según los científicos, de los discos de gas y polvo estelar que rodean a la estrella vagabunda y que se calientan hasta decenas de millones de grados centígrados tras la explosión de la supernova.

Los autores de la publicación detectaron alrededor de 200 fuentes de rayos X en el área estudiada, por lo que estiman que el número de sistemas binarios a la deriva podría ser mucho mayor. Sin embargo, la distancia de algunas de las señales no permiten estudiarlas con suficiente detalle.