¿Cómo podríamos medir la temperatura de uno de los objetos más exóticos del Universo? Una estrella de neutrones (cuya masa suele oscilar entre 1,35 a 2,1 veces la masa de nuestro Sol y mide tan solo 24 km de diámetro) que constituye el resto de la muerte de una supernova.

Aunque no son lo suficiente masivas para convertirse en un agujero negro, las estrellas de neutrones aún pueden acrecionar materia arrancando gas de su compañera binaria, experimentando a menudo prolongados periodos de destellos.

Afortunadamente, podemos observar sus destellos de rayos X (mediante los instrumentos del Telescopio Espacial Chandra), pero estos destellos por si mismos no permiten determinar la temperatura ni la estructura de una estrella de neutrones.

En la conferencia de la American Astronomic Society de la semana pasada, se expusieron los detalles obtenidos a partir de la campaña de observaciones de rayos X del MXB 1659-29, una fuente casi persistente de rayos X (p.e. una estrella de neutrones que emite destellos durante largos periodos), que evidenciaron algunos aspectos fascinantes de la física de las estrellas de neutrones, mostrando como se enfría su corteza y la composición de la misma, pudiéndose medir la temperatura de estos restos exóticos de la supernova…

Durante la emisión de estos destellos, las estrellas de neutrones generan rayos X. La fuente de estos rayos X se puede medir y seguir su evolución. En el caso de MXB 1659-29, Ed Cackett (de la Universidad de Michigan) utilizando la información procedente del Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de la NASA, monitoreó el enfriamiento de la corteza de una estrella de neutrones después de un largo periodo de emisión de destellos de rayos X. MXB 1659-29 estuvo realizando destellos durante 2,5 años hasta que se “apagó” en septiembre de 2001.. Desde entonces, esta fuente ha sido observada periódicamente para medir la disminución exponencial de sus emisiones de rayos X.

Entonces, ¿porqué es tan importante?. Después de un largo periodo de emisiones de rayos X, la corteza de una estrella de neutrones se calienta, aunque el núcleo de la misma permanece relativamente frío. Cuando la estrella de neutrones cesa en la emisión de destellos (cesa la acreción de gas que los alimenta), desaparece la fuente de calor para la corteza. Durante este periodo de “reposo” (ausencia de destellos), la disminución del flujo de rayos X procedentes del enfriamiento de la corteza de la estrella de neutrones nos revela una enorme información acerca de sus características.

Durante la inactividad, los astrónomos pueden observar los rayos X emitidos desde la superficie de la estrella y realizar en consecuencia mediciones directas de la misma. En su presentación, Cackett examinó como disminuye exponencialmente el flujo de rayos X procedente de MXB 1659-29 hasta su posterior estabilización. Esto significa que la corteza se enfría rápidamente después de los destellos, alcanzando finalmente el equilibrio térmico con el núcleo de la estrella. Por lo tanto, mediante este método se puede deducir la temperatura del núcleo de la misma.

Junto con la información obtenida de otra estrella de neutrones de rayos X, la KS 1731-260, las velocidades de enfriamiento observadas durante la aparición del periodo de reposo, sugieren que estos objetos poseen una corteza muy bien definida con escasas anormalidades. La rápida disminución de temperatura (desde el comienzo de los destellas hasta el reposo) precisa aproximadamente de 1,5 años hasta alcanzar el equilibrio térmico con el núcleo de la estrella de neutrones. Esta previsto realizar trabajos adicionales a partir de los datos proporcionados por el Chandra, con lo que se podrá obtener más información de estos cuerpos exóticos que giran tan rápidamente.

Fuente: Universe Today

Imágenes: (La acreción puede ocasionar que la estrella de neutrones emita violentos destellos) – (Sección transversal de una estrella de neutrones)