Los densos restos de estrellas masivas generan poderosos chorros de gas y polvo que se mueven cientos de millones de kilómetros por hora, según una investigación publicado la última semana en Naturaleza.
Cuando algunas estrellas masivas mueren, sus restos colapsan en estrellas de neutrones. Estos remanentes son algunos de los objetos más densos del universo junto con los agujeros negros. y, al igual que sus primas más enigmáticas, las estrellas de neutrones, a veces son chorros de energía que lanzan material al espacio. Los chorros de estrellas de neutrones suelen ser más débiles que los de los agujeros negros, especialmente los de los cuásares, los agujeros negros supermasivos activos en el corazón de las galaxias, lo que los hace más difíciles de observar.
Exactamente cómo se impulsan los jets desde ambos objetos es una tema de estudio en continuo. Pero, según una nueva investigación, los chorros de estrellas de neutrones pueden viajar a 70 836 millas por segundo (114 000 kilómetros por segundo), un poco más de un tercio de la velocidad de la luz, que, a 186,282 millas por segundo, es el límite máximo de velocidad de la naturaleza. De manera fascinante, efectos relativistas, tales como dilatación del tiempo y contracción de longitud, empiezan a suceder cuando las velocidades exceden una décima parte de la velocidad de la luz.
Los científicos determinaron esto gracias a una peculiaridad de las estrellas binarias de neutrones, que son sistemas donde las estrellas de neutrones y las estrellas compañeras orbitan entre sí. Las estrellas de neutrones son “tan densas que pueden extraer material de la superficie de una estrella compañera cercana”, dijo James Miller Jones, astrofísico de la Universidad de Curtin en Australia y coautor de la investigación, en un Lanzamiento ICRAR.“Ese gas cae en espiral hacia la superficie de esa estrella de neutrones donde se vuelve muy, muy caliente y denso. Las reacciones de fusión nuclear comienzan a ocurrir en la superficie”.
Las explosiones termonucleares en estrellas distantes son el equivalente cósmico de pisar el acelerador. Las explosiones impulsan las emisiones de aviones que arrojan al espacio.
Para encontrar la velocidad de los chorros de estrellas de neutrones, el equipo observó dos estrellas de neutrones (4U 1728-34 y 4U 1636-536) en radio y longitudes de onda utilizando el conjunto compacto del Telescopio de Australia y longitudes de onda de rayos X utilizando el Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma.
Los chorros normalmente son un flujo constante, lo que hace difícil cronometrar la velocidad del material. Pero cuando las estrellas acumulan suficiente masa Para que se produjeran explosiones en sus superficies, emitían rayos X brillantes. A su vez, los chorros estallaron, haciendo posible medir sus velocidades.
La velocidad de los jets está cerca de la velocidad de escape de las estrellas de neutrones; es decir, la velocidad necesaria para que un poco de material escape del campo gravitacional de una estrella. Tan cerca, como un chorro, pero sin cigarro. La investigación informará a los modelos de formación de chorros de los investigadores, y los próximos pasos del equipo podrían revelar cómo la velocidad de los chorros cambia dependiendo de la tamaño y velocidad de rotación de las estrellas de neutrones. El futuro es brillante, literalmente, para comprender algunas de las físicas más extremas del universo.
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