Un misterioso objeto cósmico ultraluminoso desafía la física

Una extraña "fuente de rayos X ultraluminososa" brilla millones de veces más que el Sol, rompiendo una ley física llamada límite de Eddington, encuentra un nuevo estudio de la NASA. La primera medición realizada a un objeto extremadamente luminoso de este tipo indica que estas estructuras son más de 100 veces más brillantes de lo que deberían ser: ahora, el desafío es confirmar la causa de este exceso de luminosidad.

Las fuentes de rayos X ultraluminosas (ULX, según las siglas en inglés) exceden regularmente los límites físico de emisiones de luz entre 100 y 500 veces, algo que desconcierta a los científicos. Ahora, una nueva investigación de la NASA ha logrado medir con precisión las emisiones producidas por uno de estos misteriosos objetos ultraluminosos, arrojando luz sobre los procesos que determinan las causas del fenómeno.

Una extraña estrella binaria, casi única en la Vía Láctea, es producto de un "error cósmico"

Objetos extremadamente luminosos

En un nuevo estudio, publicado reciente en The Astrophysical Journal, los investigadores informan los resultados de la primera medición de su tipo de un ULX, realizada mediante el Conjunto de telescopios espectroscópicos nucleares de la NASA (NuSTAR). Los datos obtenidos confirman que estos emisores de luz son tan brillantes como se preveía y que superan el límite de Eddington. 

El denominado límite de Eddington, el límite natural de la luminosidad que puede ser radiada por acreción a un objeto compacto, fue establecida en referencia al astrofísico británico Arthur Stanley Eddington, quien vivió entre los años 1882 y 1944. De acuerdo a una nota de prensa, la nueva investigación pone en marcha una serie de hipótesis, que podrían llegar a explicar en algún momento las causas de estas poderosas emisiones. 

Quizás la hipótesis más fuerte es la que sugiere que este brillo excesivo, según los límites de la física, se debe a los fuertes campos magnéticos de las fuentes de rayos X ultraluminosas o ULX. Pero para probar esta idea es imprescindible realizar observaciones directas, ya que los campos magnéticos ULX no se pueden reproducir en un laboratorio: la razón es que son miles de millones de veces más poderosos que los imanes más fuertes jamás fabricados en la Tierra.

"Estas observaciones nos permiten ver los efectos de estos campos magnéticos increíblemente fuertes, que nunca podríamos reproducir en nuestro planeta con la tecnología actual", indicó en el mismo comunicado citado previamente el astrofísico Matteo Bachetti, especialista del Observatorio de Cagliari del Instituto Nacional de Astrofísica, en Italia, y autor principal del nuevo estudio.

La clave serían las estrellas de neutrones

En la investigación liderada por Bachetti, los científicos apuntaron a un misterioso objeto estudiado previamente en 2014, denominado M82 X-2. Definido como un “parásito cósmico”, las observaciones confirmaron que “roba” alrededor de 1 vez y media la masa de la Tierra de material por año a una estrella vecina: este ULX, que es 10 millones de veces más brillante que el Sol, supera el límite de Eddington con claridad.

Todo indica que en realidad el ULX conocido como M82 X-2 se forma alrededor de una estrella de neutrones. Al igual que los agujeros negros, las estrellas de neutrones se crean cuando una estrella muere y colapsa, concentrando más que la masa de nuestro Sol en un área similar a la ocupada por una ciudad de tamaño medio.

En conclusión, el equipo de científicos cree que desde la fuente de rayos X ultraluminosa son arrastrados dos ríos de gas caliente hacia la superficie de la estrella de neutrones. Los fuertes campos magnéticos logran cambiar la interacción de la materia y la luz cerca de la superficie de la estrellas de neutrones, aumentando su brillo. En futuros estudios, nuevas observaciones podrán confirmar finalmente esta explicación y resolver el misterio.