Una fuente X ultraluminosa es una fuente astronómica de rayos X que no está situada en el núcleo de una galaxia y que es más luminosa que 1039 erg/s (1032 vatios), asumiendo que emite isótropamente. Las galaxias que contienen fuentes X ultraluminosas contienen en media solo una, pero algunas galaxias contienen un gran número de ellas. La Vía Láctea no contiene ninguna fuente X ultraluminosa. Nuestro principal interés en las fuentes X ultraluminosas reside en el hecho de que su luminosidad excede el límite de Eddington de las estrellas de neutrones e incluso de los agujeros negros. Por ahora no está claro el origen de la emisión de las fuentes X ultraluminosas.
Ahora, el observatorio de rayos X Chandra ha descubierto una poderosa fuente X ultraluminosa en un anillo cósmico; agujeros negros o estrellas de neutrones, en una galaxia anular ubicada a 300 millones de años luz de la Tierra. El anillo se forjó cuando una galaxia se estrelló en medio de otra, creando ondas en el gas y generando la forma de anillo.
Los nuevos datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA revelan la presencia de fuentes X ultraluminosas, muy probablemente sistemas binarios alimentados por un agujero negro de masa estelar o quizás una estrella de neutrones, en el notable anillo de la galaxia AM 0644-741.
En esta imagen compuesta, los rayos X de Chandra (color violeta) se combinaron con los datos ópticos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA (color rojo, verde y azul).
Orígenes de la galaxia anular
“¿De dónde vino el anillo de agujeros negros o estrellas de neutrones en esta galaxia, la llamada galaxia anular AM 0644-741? Creemos que fue creado cuando una galaxia fue arrastrada por la fuerza de la gravedad a otra galaxia”, dijo la Dra. Anna Wolter, del Osservatorio Astronomico di Brera y coautores.
“La primera galaxia generó ondas en el gas de la segunda galaxia, AM 0644-741, ubicada en la parte inferior derecha. Estas ondas produjeron un anillo de gas en expansión en AM 0644-741 que desencadenó el nacimiento de nuevas estrellas. La primera galaxia es posiblemente la que se encuentra en la parte inferior izquierda de la imagen”.
La más masiva de estas estrellas incipientes tendrá una vida muy corta, quizás de unos pocos millones de años.
Después de eso, su combustible nuclear se gasta y las estrellas explotan como supernovas dejando ya sea agujeros negros con masas de aproximadamente 5-20 veces la del Sol, o estrellas de neutrones con una masa aproximadamente igual a la del Sol.
“Algunos de estos agujeros negros o estrellas de neutrones tienen estrellas compañeras cercanas, y gas sifón proveniente de su compañera estelar”, dijeron los astrónomos.
Este gas cae hacia el agujero negro o la estrella de neutrones, formando un disco giratorio como el agua que rodea un desagüe y se calienta por la extrema fricción que genera.
Este gas sobrecalentado produce grandes cantidades de rayos X, que el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA puede detectar, y de hecho lo detecto.
Mientras que un anillo de agujeros negros o estrellas de neutrones es intrigante en sí mismo, hay más cosas interesantes en la historia de AM 0644-741.
Fuentes de Rayos X Ultraluminosas
Todas las fuentes de rayos X detectadas en el anillo de esta galaxia son lo suficientemente brillantes como para clasificarse como fuentes de rayos X ultraluminosas. Esta es una clase de objetos cósmicos que producen cientos o miles de veces más rayos X que la mayoría de los sistemas binarios “normales” en los que una estrella compañera está en órbita alrededor de una estrella de neutrones o un agujero negro.
Hasta hace poco la mayoría de los astrónomos pensaban que las fuentes X ultraluminosas contenían agujeros negros de masa estelar, en algunos casos, con la posible presencia de agujeros negros de masa intermedia que contienen más de cien veces la masa del sol.
Sin embargo, esta idea se anuló cuando se encontraron algunas fuentes X ultraluminosas en otras galaxias, incluidas Messier 82 y Messier 51, que contenían estrellas de neutrones.
Se han sugerido varias otras explicaciones, además de los agujeros negros, para explicar la intensa emisión de rayos X ultraluminosas.
Incluyen el crecimiento inusualmente rápido del agujero negro o la estrella de neutrones, o efectos geométricos que surgen del embudo del material que ingresa a lo largo de las líneas del campo magnético.
“La identidad de las fuentes X ultraluminosas a nivel individual en AM 0644-741 es actualmente desconocida”, dijeron los investigadores.
Pueden ser una mezcla de agujeros negros y estrellas de neutrones, y también es posible que todos sean agujeros negros o todos estrellas de neutrones.
Referencia del documento científico:
Anna Wolter et al. 2018. La función de la Luminosidad de Rayos X de Fuentes X Ultraluminosas en Galaxia Anular. The Astrophysical Journal, volumen 863, número 1; doi: 10.3847 / 1538-4357 / aacb34
