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Los astrónomos han utilizado un satélite de búsqueda de planetas para ver cómo una enana blanca se enciende y se apaga bruscamente por primera vez.
Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Durham (Reino Unido), utilizaron el satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA para observar este fenómeno único.
Las enanas blancas son lo que la mayoría de las estrellas se convierten después de haber quemado el hidrógeno que las alimenta. Tienen aproximadamente el tamaño de la Tierra, pero una masa más cercana a la del Sol.
Se sabe que la enana blanca observada por el equipo se está acrecentando, o alimentando, de una estrella compañera en órbita.
Con las nuevas observaciones, los astrónomos vieron cómo perdía brillo en 30 minutos, un proceso que solo se había visto anteriormente en enanas blancas en acreción durante un período de varios días a meses.
El brillo de una enana blanca en acreción se ve afectado por la cantidad de material circundante del que se alimenta, por lo que los investigadores afirman que algo está interfiriendo en su suministro de alimentos.
Esperan que el descubrimiento les ayude a aprender más sobre la física que hay detrás de la acreción, en la que objetos como los agujeros negros, las enanas blancas y las estrellas de neutrones se alimentan del material circundante de las estrellas vecinas.
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| TW Pictoris es un sistema binario relativamente brillante en el que una enana blanca acumula material de una estrella compañera. Las observaciones realizadas con el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) han revelado cómo TW Pictoris se desvanece repentina y abruptamente en menos de 30 minutos. La figura muestra cómo las observaciones del TESS revelan esta transición de un modo brillante marcado en azul, a un modo débil marcado en rojo. Crédito: Simone Scaringi |
El equipo observó el fenómeno en el sistema binario de enanas blancas TW Pictoris, que se encuentra a unos 1.400 años luz de la Tierra.
TW Pictoris consta de una enana blanca que se alimenta de un disco de acreción circundante alimentado por el hidrógeno y el helio de su estrella compañera más pequeña. A medida que la enana blanca se alimenta -o se acrecienta- se vuelve más brillante.
Gracias a la precisión de las observaciones del TESS -utilizado normalmente para buscar planetas fuera de nuestro sistema solar-, el equipo de Durham observó caídas y aumentos bruscos de brillo nunca antes vistos en una enana blanca en proceso de acreción en escalas de tiempo tan cortas.
Los investigadores creen que lo que están presenciando podrían ser reconfiguraciones del campo magnético superficial de la enana blanca.
Durante el modo "encendido", cuando el brillo es alto, la enana blanca se alimenta del disco de acreción como lo haría normalmente. De repente y de forma abrupta, el sistema se apaga y su brillo cae en picado.
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| El Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS), totalmente integrado, que se lanzó en 2018 para encontrar miles de nuevos planetas que orbitan otras estrellas. Investigadores liderados por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizaron TESS para observar el sistema binario de la enana blanca TW Pictoris. Crédito: Orbital ATK / NASA |
Los investigadores afirman que, cuando esto ocurre, el campo magnético gira tan rápidamente que una barrera centrífuga impide que el combustible del disco de acreción caiga constantemente sobre la enana blanca.
Durante esta fase, la cantidad de combustible que la enana blanca es capaz de alimentar se regula a través de un proceso llamado magnetic gating.
En este caso, el campo magnético giratorio de la enana blanca regula el combustible que pasa a través de una "puerta" hacia el disco de acreción, lo que provoca pequeños aumentos semirregulares de brillo observados por los astrónomos.
Al cabo de un tiempo, el sistema se vuelve a "encender" esporádicamente y el brillo vuelve a su nivel original.
La autora principal, la Dra. Simone Scaringi, del Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham (Reino Unido), declaró: "Las variaciones de brillo que se observan en las enanas blancas en proceso de acreción son, por lo general, relativamente lentas y se producen en escalas de tiempo de días a meses".
"Ver que el brillo de TW Pictoris cae en picado en 30 minutos es en sí mismo extraordinario, ya que nunca se ha visto en otras enanas blancas en proceso de acreción y es totalmente inesperado desde nuestro punto de vista de cómo se supone que estos sistemas se alimentan a través del disco de acreción. Parece que se enciende y se apaga."
"Se trata realmente de un fenómeno no reconocido hasta ahora y, dado que podemos establecer comparaciones con un comportamiento similar en las estrellas de neutrones, mucho más pequeñas, podría ser un paso importante para ayudarnos a comprender mejor el proceso de cómo otros objetos en acreción se alimentan del material que los rodea y el importante papel de los campos magnéticos en este proceso".
Fuentes, créditos y referencias:
Simone Scaringi, An accreting white dwarf displaying fast transitional mode switching, Nature Astronomy (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01494-x. www.nature.com/articles/s41550-021-01494-x
Imagen: Un ejemplo de impresión artística de una enana blanca -en esta imagen la enana blanca MV Lyrae- que se acrecienta al absorber material de una estrella compañera. Crédito: Helena Uthas