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El observatorio espacial NuSTAR de la NASA ha confirmado la detección de una extraña 'fuente de rayos X ultraluminosos' que desafía a la física. El objeto es 10 millones de veces más brillante que nuestro Sol, lo cual rompe una ley física llamada límite de Eddington, según ha informado un nuevo estudio. La agencia cree haber dado con la solución a este rompecabezas.
Los objetos conocidos como fuentes de rayos X ultraluminosos (abreviado ULX) producen alrededor de 10 millones de veces más energía que el Sol. Son tan radiantes, de hecho, que parecen sobrepasar un límite físico llamado límite de Eddington, que limita el brillo de un objeto en función de su masa. Estos ULX exceden regularmente este límite entre 100 y 500 veces, lo que deja a los científicos desconcertados.
En un estudio reciente publicado en The Astrophysical Journal, los investigadores informan sobre la primera medición de su tipo de un ULX tomada con el Conjunto de telescopios espectroscópicos nucleares de la NASA (NuSTAR), que confirma que estos emisores de luz son tan brillantes como parecen y que superan el límite de Eddington.
Una hipótesis sugiere que este brillo que supera los límites se debe a los fuertes campos magnéticos del ULX. Pero los científicos pueden probar esta idea solo a través de observaciones: hasta miles de millones de veces más poderosos que los imanes más fuertes jamás fabricados en la Tierra, los campos magnéticos ULX no se pueden reproducir en un laboratorio, explica la NASA en un comunicado.
Las partículas de luz, llamadas fotones, ejercen un pequeño empujón sobre los objetos que encuentran. Si un objeto cósmico como un ULX emite suficiente luz, el empuje hacia afuera de los fotones puede superar el tirón hacia adentro de la gravedad del objeto. Cuando esto sucede, un objeto ha alcanzado el límite de Eddington y, en teoría, la luz del objeto empujará cualquier gas u otro material que caiga hacia él.
Ese cambio, cuando la luz supera a la gravedad, es significativo, porque el material que cae sobre un ULX es la fuente de su brillo. Esto es algo que los científicos observan con frecuencia en los agujeros negros: cuando su fuerte gravedad atrae el gas y el polvo perdidos, esos materiales pueden calentarse e irradiar luz.
Los científicos solían pensar que los ULX debían ser agujeros negros rodeados de brillantes cofres de gas. Pero en 2014, los datos de NuSTAR revelaron que un ULX en particular, llamado M82 X-2, es en realidad un objeto menos masivo llamado estrella de neutrones.
Al igual que los agujeros negros, las estrellas de neutrones se forman cuando una estrella muere y colapsa, empaquetando más que la masa de nuestro Sol en un área no mucho más grande que una ciudad de tamaño medio.
Esta increíble densidad también crea una atracción gravitacional en la superficie de la estrella de neutrones aproximadamente 100 billones de veces más fuerte que la atracción gravitatoria en la superficie de la Tierra.
“Esta intensa gravedad significa que cualquier material tirado sobre la superficie de la estrella muerta tendrá un efecto explosivo”, explica Live Science. Esto produce la luz de rayos X de alta energía que detecta NuSTAR.
El nuevo estudio ha encontrado que M82 X-2 es algo así como un “parásito cósmico” que consume toneladas de material por año, equivalente a alrededor de 1,5 Tierras, que extrae de una estrella vecina.
Los investigadores creen que el intenso campo magnético de la estrella de neutrones cambia sus átomos, y esto es lo que permite que brille rompiendo el límite de Eddington.