El fondo de rayos X consta de una gran cantidad de objetos tenues. Crédito de la imagen: NASA Haga clic para ampliar
Utilizando el mapa de rayos X más sensible de la galaxia, obtenido combinando 10 años de datos del observatorio orbital Rossi XTE, los científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica han descubierto el origen de la emisión de fondo galáctico. Demuestran que consiste en la emisión de un millón de binarios enanos blancos y cientos de millones de estrellas normales con coronas activas.
Casi 400 años después de que Galileo determinara que la tenue Vía Láctea en realidad comprende una multitud de estrellas individuales, los científicos que utilizan el Explorador de temporización de rayos X Rossi de la NASA han hecho lo mismo para la Vía Láctea de rayos X.
El origen del llamado fondo de rayos X galáctico ha sido un misterio de larga data. Los científicos ahora dicen que esta capa de luz de rayos X no es difusa, como muchos han pensado, sino que emana de cientos de millones de fuentes individuales dominadas por un tipo de estrella muerta llamada enana blanca.
Si se confirma, este nuevo hallazgo tendría un profundo impacto en nuestra comprensión de la historia de nuestra galaxia, desde la formación de estrellas y las tasas de supernova hasta la evolución estelar. Los resultados resuelven problemas teóricos importantes, pero apuntan a un sorprendente recuento de objetos estelares.
Científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica (MPA) en Garching, Alemania, y el Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú discuten estos resultados en dos artículos publicados en Astronomy & Astrophysics.
"Desde un avión se puede ver un resplandor difuso desde una ciudad por la noche", dijo el Dr. Mikhail Revnivtsev de MPA, autor principal de uno de los documentos. “Decir que una ciudad produce luz no es suficiente. Solo cuando te acercas ves fuentes individuales que conforman ese brillo: las luces de la casa, las farolas y los faros de los automóviles. A este respecto, hemos identificado las fuentes individuales de luz local de rayos X. Lo que encontramos sorprenderá a muchos científicos ".
Los rayos X son una forma de luz de alta energía, invisible para nuestros ojos y mucho más enérgica que la luz óptica y ultravioleta. Nuestros ojos ven estrellas individuales salpicadas en un cielo mayormente oscuro. En los anchos de banda de rayos X, el cielo nunca está oscuro; Hay un brillo penetrante y constante.
Las observaciones anteriores no pudieron revelar suficientes fuentes de rayos X para dar cuenta de la "vía láctea de rayos X". Esto condujo a problemas teóricos. Si el resplandor de rayos X fuera de gas caliente y difuso, finalmente "se elevaría" y escaparía de los confines de la galaxia. Además, todo ese gas caliente tendría que provenir de millones de explosiones de estrellas pasadas llamadas supernovas, lo que implicaría que las estimaciones de formación de estrellas y muerte de estrellas estaban muy lejos.
"Los telescopios de rayos X pueden resolver la emisión en fuentes discretas, pero solo pueden representar alrededor del 30 por ciento de la emisión", dijo el Dr. Jean Swank, científico del proyecto Rossi Explorer en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, EE. UU. "Muchos han pensado que la parte del león era realmente difusa, por ejemplo, del gas caliente entre las estrellas. Ahora parece que todo se puede explicar por una combinación de dos tipos de estrellas ".
El nuevo estudio se basa en casi 10 años de datos recopilados por Rossi Explorer y constituye el mapa más completo de la galaxia en anchos de banda de rayos X. El equipo científico concluyó que la galaxia de la Vía Láctea está repleta de estrellas de rayos X, la mayoría de ellas no muy brillantes, y que los científicos a lo largo de los años habían subestimado sus números en hasta cien veces.
Sorprendentemente, los sospechosos habituales de emisión de rayos X (agujeros negros y estrellas de neutrones) no están implicados aquí. A energías de rayos X más altas, el brillo de los rayos X surge casi por completo de fuentes llamadas variables cataclísmicas.
Una variable cataclísmica es un sistema estelar binario que contiene una estrella relativamente normal y una enana blanca, que es una ascua estelar de una estrella como nuestro sol que se ha quedado sin combustible. Por sí sola, una enana blanca es tenue. En un binario, puede extraer materia de su estrella compañera para calentarse en un proceso llamado acreción. El gas acumulado es muy caliente, una fuente de rayos X considerables.
A energías de rayos X ligeramente más bajas, el brillo es una mezcla de aproximadamente un tercio de variables cataclísmicas y dos tercios de coronas estelares activas. La mayor parte de la actividad de la corona estelar también tiene lugar en binarios, donde un compañero cercano agita efectivamente las partes externas de la estrella. Esto energiza el análogo estelar para producir erupciones solares, que emiten rayos X. El equipo científico dice que hay más de un millón de variables cataclísmicas en nuestra galaxia y cerca de mil millones de estrellas activas. Ambas cifras reflejan una subvaloración importante en estimaciones anteriores.
"Al igual que una radiografía médica, el gráfico del fondo de rayos X galáctico revela detalles de la estructura de la Vía Láctea", dijo Revnivtsev. “Podemos ver a través de toda la galaxia y contar fuentes de rayos X. Esto es muy importante para los astrónomos que calculan la vida de las estrellas ".
El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, EE. UU., Administra el Rossi Explorer, que se lanzó en diciembre de 1995.
Fuente original: Sociedad Max Planck
