El estudio se centró en el púlsar PSR J1928+1815, situado a unos 455 años luz de la Tierra. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente, restos de estrellas masivas que explotaron en supernova. Su densidad extrema resulta de la compresión de protones y electrones en neutrones.
Gracias al telescopio FAST en China, los investigadores descubrieron que este púlsar tenía un compañero, una estrella de helio desprovista de sus capas externas de hidrógeno. Estos dos astros, separados por solo 1,12 millones de kilómetros, completan una órbita mutua en 3,6 horas.
PSR J1928+1815 gira sobre sí mismo cerca de 100 veces por segundo, una velocidad alcanzada al absorber la materia de su compañero. Este proceso, conocido como acreción, puede conducir a una fase de envoltura común, donde el púlsar orbita dentro de las capas externas de la otra estrella.
Las simulaciones sugieren que este sistema binario estaba inicialmente más separado. El púlsar, al extraer las capas externas de su compañero, habría creado una envoltura común antes de acercarse al núcleo de la estrella compañera. Esta interacción habría finalmente eyectado la envoltura, dejando un sistema binario compacto.
El púlsar se encuentra así ahora dentro del volumen inicial de su compañero, después de haber orbitado en sus capas externas ahora eyectadas.
Según las estimaciones, solo existirían entre 16 y 84 sistemas similares en la Vía Láctea. Esta rareza subraya la importancia del descubrimiento para entender la evolución de las estrellas binarias.
Los detalles de esta investigación fueron publicados en la revista Science, ofreciendo una nueva perspectiva sobre las dinámicas de los sistemas estelares dobles.
¿Cómo alcanza un púlsar una velocidad de rotación tan elevada?
Los púlsares como PSR J1928+1815 adquieren su fenomenal velocidad de rotación gracias a un proceso llamado acreción. Al absorber materia de una estrella compañera, el púlsar gana momento angular, acelerando su rotación.
Este mecanismo es similar al de una patinadora que acerca sus brazos al cuerpo para girar más rápido. La materia transferida actúa como una fuerza externa, aumentando la velocidad de rotación del púlsar.
Los púlsares de milisegundos, capaces de girar cientos de veces por segundo, son el resultado último de este proceso. Representan una fase avanzada en la evolución de sistemas binarios, donde la interacción entre las dos estrellas juega un papel clave.
¿Qué es una fase de envoltura común en un sistema binario?
La fase de envoltura común es una etapa crítica en la evolución de algunos sistemas binarios. Ocurre cuando una de las estrellas, a menudo una gigante roja, engloba a su compañera en sus capas externas.
Esta configuración conduce a una transferencia de masa y energía particular, que puede resultar en la fusión de las dos estrellas o en la eyección de la envoltura. El resultado es un sistema binario más compacto, como el observado con PSR J1928+1815.
Entender esta fase es esencial para explicar la diversidad de sistemas estelares observados en el Universo. Ilustra cómo las interacciones gravitacionales pueden modificar profundamente el destino de las estrellas.