Los astrónomos que trabajan con el arsenal Nuclear Spectroscopic Telescope Array de la NASA (NuSTAR), liderado por el Caltech Fiona Harrison, han descubierto una estrella muerta pulsante irradiando la energía de unos 10 millones de soles. El objeto, que anteriormente se consideraban un agujero negro, ya que es tan poderoso, es de hecho un pulsar-los restos giratorios increíblemente densos de una estrella.
Los astrónomos que trabajan con el Nuclear Spectroscopic Telescope Array de la NASA (NuSTAR), liderado por el Caltech Fiona Harrison, han descubierto una estrella muerta pulsante irradiando la energía de unos 10 millones de soles. El objeto, que anteriormente se consideraban un agujero negro, ya que es tan poderoso, es de hecho un pulsar-los restos giratorios increíblemente densos de una estrella.
"Este pequeño remanente estelar compacto es de una increible potencia. Nunca hemos visto nada igual", dice Harrison, investigador principal del NuSTAR y el Benjamin M. Rosen profesor de Física en Caltech. "Todos creemos que un objeto con esa cantidad de energía tenía que ser un agujero negro."
Dom Walton, un erudito postdoctoral en Caltech que trabaja con datos NuSTAR, dice que con su energía extrema, este púlsar se lleva el premio en la categoría de rareza. Los púlsares son normalmente entre una y dos veces la masa del sol. Este nuevo púlsar presumiblemente cae en el mismo rango, pero brilla alrededor de 100 veces más de lo que la teoría sugiere que algo de su masa debería ser capaz de hacerlo.
"Nunca hemos visto un pulsar siquiera cerca de ser esta brillante", dice Walton. "Honestamente, no sabemos cómo sucede esto, y los teóricos estaremos masticando en él durante mucho tiempo." Además de ser raro, el hallazgo ayudará a los científicos a entender mejor una clase de fuentes de rayos X muy brillantes, llamados fuentes de rayos X ultraluminosas (ULXs).
Harrison, Walton y sus colegas describen la detección de NuSTAR de este primer púlsar ultraluminosas en un artículo que aparece en la edición actual de la Naturaleza.
"Este fue sin duda un descubrimiento inesperado", dice Harrison. "De hecho, estábamos buscando algo completamente distinto cuando nos enteramos de esto."
A principios de este año, los astrónomos en Londres detectaron una supernova espectacular, una vez en un siglo (SN2014J doblada) en una galaxia relativamente cercana conocida como Messier 82 (M82), o la Galaxia del Cigarro, 12 millones de años-luz de distancia. Debido a la rareza de este evento, los telescopios de todo el mundo y en el espacio cambió su mirada para estudiar las consecuencias de la explosión en detalle.
Además de la supernova, M82 alberga una serie de otros ULXs. Cuando Matteo Bachetti de la Université de Toulouse, en Francia, el autor principal de este nuevo papel, echó un vistazo más de cerca a estos ULXs en datos de Nustar, descubrió que algo en la galaxia estaba pulsando, o emitiendo luz intermitentemente.
"Esa fue una gran sorpresa", dice Harrison. "Durante décadas, todo el mundo ha pensado en estas fuentes de rayos X ultraluminosas tenían que ser los agujeros negros. Pero los agujeros negros no tienen una manera de crear este pulso."
Pero púlsares lo hacen. Son como imanes gigantes que emiten radiación de sus polos magnéticos. A medida que giran, un observador externo con un telescopio de rayos X, situada en el ángulo correcto, podría ver destellos de luz de gran alcance como el haz de barrido periódicamente a través del campo de vista del observador, como un faro.
La razón por la mayoría de los astrónomos habían asumido que agujeros negros asumidos estaban impulsando ULXs es que estas fuentes de rayos X son increíblemente brillantes. Los agujeros negros pueden estar en cualquier lugar de 10 a miles de millones de veces la masa del Sol, por lo que su tirón gravitacional mucho más fuerte que el de un púlsar. Conforme la materia cae en el agujero negro la energía gravitatoria se convierte en calor, lo que crea la luz de rayos X. Cuanto más grande sea el agujero negro, más la energía que hay que hacer que el brillo del objeto.
Me sorprendió ver los destellos procedentes de M82, el equipo de NuSTAR comprobado y revisado de nuevo los datos. Los flashes eran realmente allí, con un pulso apareciendo cada 1,37 segundos.
El siguiente paso fue averiguar qué fuente de rayos X estaba produciendo los flashes. Walton y varios otros investigadores de Caltech analizaron los datos de NuSTAR y un segundo telescopio de rayos X de la NASA, Chandra, para descartar unas 25 diferentes fuentes de rayos X, y asentarse finalmente en una ULX conocido como M82X-2 como la fuente de los flashes.
Con el púlsar y su ubicación dentro de M82 identificado, todavía hay muchas preguntas sin responder. Es muchas veces más alto que el límite de Eddington, una guía básica de la física que establece un límite superior en el brillo que un objeto de una masa dada debe ser capaz de lograr.
"Esta es la más extrema violación de ese límite que hemos visto nunca", dice Walton. "Hemos sabido que las cosas pueden ir más que por una pequeña cantidad, pero esto sopla ese límite de distancia."
El NuSTAR es particularmente adecuado para hacer descubrimientos como éste. No sólo el telescopio espacial puede ver los rayos X de alta energía, además los ve de una manera única. En lugar de romperse imágenes la forma en que la cámara del teléfono celular hace-mediante la integración de la luz de tal manera que las imágenes desdibujan si mueve-NuSTAR detecta partículas individuales de luz de rayos X y de marcas cuando se miden. Eso permite que el equipo para hacer tiempo analiza y, en este caso, para ver que la luz de la ULX venía en pulsos.
Ahora que el equipo NuSTAR ha demostrado que este ULX es un pulsar, Harrison señala que muchos otros ULXs conocida puede ser de hecho púlsares también. "Todo el mundo había asumido todas estas fuentes fueron los agujeros negros", dice ella. "Ahora creo que la gente tiene que volver a la mesa de dibujo y decidir si eso es realmente cierto. Esto sólo podría ser un extraño objeto muy singular, o podría ser que no son tan infrecuentes. Simplemente no lo sabemos. necesitamos más observaciones para ver si otra ULXs están latiendo ".
Junto con Harrison y Walton, autores adicionales Caltech en el papel, "Un ultraluminosas de rayos X Fuente Desarrollado por acreción Una estrella de neutrones", son estudiosos postdoctorales Felix Fürst, y Shriharsh Tendulkar; científicos de investigación Brian W. Grefenstette y Vikram Rana; y Shri Kulkarni, la Fundación John D. y Catherine T. MacArthur profesor de Astronomía y Ciencias Planetarias y director de los observatorios ópticos de Caltech. El trabajo fue apoyado por la NASA y se realizó con datos suministrados por el Centro de Datos Swift Ciencia del Reino Unido en la Universidad de Leicester.
![El NuSTAR descubre una estrella muerta increiblemente brillante [eng]](https://cdn.mnmstatic.net/cache/22/af/media_thumb_2x-link-2273189.jpeg?1417828178)
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Los astrónomos que trabajan con el Nuclear Spectroscopic Telescope Array de la NASA (NuSTAR), liderado por el Caltech Fiona Harrison, han descubierto una estrella muerta pulsante irradiando la energía de unos 10 millones de soles. El objeto, que anteriormente se consideraban un agujero negro, ya que es tan poderoso, es de hecho un pulsar-los restos giratorios increíblemente densos de una estrella.
"Este pequeño remanente estelar compacto es de una increible potencia. Nunca hemos visto nada igual", dice Harrison, investigador principal del NuSTAR y el Benjamin M. Rosen profesor de Física en Caltech. "Todos creemos que un objeto con esa cantidad de energía tenía que ser un agujero negro."
Dom Walton, un erudito postdoctoral en Caltech que trabaja con datos NuSTAR, dice que con su energía extrema, este púlsar se lleva el premio en la categoría de rareza. Los púlsares son normalmente entre una y dos veces la masa del sol. Este nuevo púlsar presumiblemente cae en el mismo rango, pero brilla alrededor de 100 veces más de lo que la teoría sugiere que algo de su masa debería ser capaz de hacerlo.
"Nunca hemos visto un pulsar siquiera cerca de ser esta brillante", dice Walton. "Honestamente, no sabemos cómo sucede esto, y los teóricos estaremos masticando en él durante mucho tiempo." Además de ser raro, el hallazgo ayudará a los científicos a entender mejor una clase de fuentes de rayos X muy brillantes, llamados fuentes de rayos X ultraluminosas (ULXs).
Harrison, Walton y sus colegas describen la detección de NuSTAR de este primer púlsar ultraluminosas en un artículo que aparece en la edición actual de la Naturaleza.
"Este fue sin duda un descubrimiento inesperado", dice Harrison. "De hecho, estábamos buscando algo completamente distinto cuando nos enteramos de esto."
A principios de este año, los astrónomos en Londres detectaron una supernova espectacular, una vez en un siglo (SN2014J doblada) en una galaxia relativamente cercana conocida como Messier 82 (M82), o la Galaxia del Cigarro, 12 millones de años-luz de distancia. Debido a la rareza de este evento, los telescopios de todo el mundo y en el espacio cambió su mirada para estudiar las consecuencias de la explosión en detalle.
Además de la supernova, M82 alberga una serie de otros ULXs. Cuando Matteo Bachetti de la Université de Toulouse, en Francia, el autor principal de este nuevo papel, echó un vistazo más de cerca a estos ULXs en datos de Nustar, descubrió que algo en la galaxia estaba pulsando, o emitiendo luz intermitentemente.
"Esa fue una gran sorpresa", dice Harrison. "Durante décadas, todo el mundo ha pensado en estas fuentes de rayos X ultraluminosas tenían que ser los agujeros negros. Pero los agujeros negros no tienen una manera de crear este pulso."
Pero púlsares lo hacen. Son como imanes gigantes que emiten radiación de sus polos magnéticos. A medida que giran, un observador externo con un telescopio de rayos X, situada en el ángulo correcto, podría ver destellos de luz de gran alcance como el haz de barrido periódicamente a través del campo de vista del observador, como un faro.
La razón por la mayoría de los astrónomos habían asumido que agujeros negros asumidos estaban impulsando ULXs es que estas fuentes de rayos X son increíblemente brillantes. Los agujeros negros pueden estar en cualquier lugar de 10 a miles de millones de veces la masa del Sol, por lo que su tirón gravitacional mucho más fuerte que el de un púlsar. Conforme la materia cae en el agujero negro la energía gravitatoria se convierte en calor, lo que crea la luz de rayos X. Cuanto más grande sea el agujero negro, más la energía que hay que hacer que el brillo del objeto.
Me sorprendió ver los destellos procedentes de M82, el equipo de NuSTAR comprobado y revisado de nuevo los datos. Los flashes eran realmente allí, con un pulso apareciendo cada 1,37 segundos.
El siguiente paso fue averiguar qué fuente de rayos X estaba produciendo los flashes. Walton y varios otros investigadores de Caltech analizaron los datos de NuSTAR y un segundo telescopio de rayos X de la NASA, Chandra, para descartar unas 25 diferentes fuentes de rayos X, y asentarse finalmente en una ULX conocido como M82X-2 como la fuente de los flashes.
Con el púlsar y su ubicación dentro de M82 identificado, todavía hay muchas preguntas sin responder. Es muchas veces más alto que el límite de Eddington, una guía básica de la física que establece un límite superior en el brillo que un objeto de una masa dada debe ser capaz de lograr.
"Esta es la más extrema violación de ese límite que hemos visto nunca", dice Walton. "Hemos sabido que las cosas pueden ir más que por una pequeña cantidad, pero esto sopla ese límite de distancia."
El NuSTAR es particularmente adecuado para hacer descubrimientos como éste. No sólo el telescopio espacial puede ver los rayos X de alta energía, además los ve de una manera única. En lugar de romperse imágenes la forma en que la cámara del teléfono celular hace-mediante la integración de la luz de tal manera que las imágenes desdibujan si mueve-NuSTAR detecta partículas individuales de luz de rayos X y de marcas cuando se miden. Eso permite que el equipo para hacer tiempo analiza y, en este caso, para ver que la luz de la ULX venía en pulsos.
Ahora que el equipo NuSTAR ha demostrado que este ULX es un pulsar, Harrison señala que muchos otros ULXs conocida puede ser de hecho púlsares también. "Todo el mundo había asumido todas estas fuentes fueron los agujeros negros", dice ella. "Ahora creo que la gente tiene que volver a la mesa de dibujo y decidir si eso es realmente cierto. Esto sólo podría ser un extraño objeto muy singular, o podría ser que no son tan infrecuentes. Simplemente no lo sabemos. necesitamos más observaciones para ver si otra ULXs están latiendo ".
Junto con Harrison y Walton, autores adicionales Caltech en el papel, "Un ultraluminosas de rayos X Fuente Desarrollado por acreción Una estrella de neutrones", son estudiosos postdoctorales Felix Fürst, y Shriharsh Tendulkar; científicos de investigación Brian W. Grefenstette y Vikram Rana; y Shri Kulkarni, la Fundación John D. y Catherine T. MacArthur profesor de Astronomía y Ciencias Planetarias y director de los observatorios ópticos de Caltech. El trabajo fue apoyado por la NASA y se realizó con datos suministrados por el Centro de Datos Swift Ciencia del Reino Unido en la Universidad de Leicester.