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Astrónomos identificaron 84 extraños objetos cósmicos repartidos en seis galaxias que emiten radiación de una manera que no coincide con las clases de fuentes de rayos X conocidas hasta ahora. El hallazgo se realizó a partir de observaciones del telescopio espacial Chandra de la NASA y llevó a los investigadores a proponer una nueva categoría: las “fuentes de rayos X hipersuaves” o hypersoft X-ray sources. Aunque todavía no está claro qué tipo de sistemas producen este comportamiento, los científicos creen que podrían ayudar a responder dos preguntas importantes: cuáles son algunos de los sistemas que terminan generando supernovas de tipo Ia y qué fuentes mantienen ionizado parte del gas presente dentro de las galaxias. Los resultados se publicaron en la revista Nature Astronomy.
El equipo, encabezado por Mustafa Muhibullah, de la Universidad de Alabama, encontró estas fuentes revisando observaciones almacenadas durante años en el archivo de Chandra.
Aparecen en seis galaxias cercanas analizadas por los investigadores: las espirales M31 (la galaxia de Andrómeda) y M101 (conocida como la galaxia del Molinete), además de cuatro galaxias elípticas. Su presencia en sistemas tan diferentes es particularmente interesante, ya que algunas se detectaron en regiones donde todavía se forman estrellas, mientras que otras aparecen entre poblaciones estelares mucho más antiguas. Esto sugiere que no necesariamente existe un único objeto capaz de producir este fenómeno, sino que diferentes sistemas binarios podrían terminar generando una emisión similar.
¿Qué tienen de especial estos 84 objetos nuevos?
Los 84 objetos identificados son fuentes que emiten rayos X, es decir, regiones del espacio donde se detecta una emisión muy intensa de este tipo de radiación. Lo que las hace especiales es la baja energía de esos rayos X. En muchos sistemas de este tipo, un objeto compacto —como un agujero negro, una estrella de neutrones o una enana blanca— atrae materia de una estrella compañera. Al caer hacia el objeto compacto, ese material se calienta muchísimo y libera energía, principalmente en forma de rayos X.
Las nuevas fuentes parecen funcionar, al menos en parte, de una manera parecida, pero tienen una diferencia importante, y es que casi todos sus rayos X son de muy baja energía. La mayor parte de la emisión aparece por debajo de unos 0,3 kiloelectronvoltios (keV), cerca del límite más bajo que puede detectar el telescopio Chandra. Cuando se observan esas mismas regiones en energías un poco más altas, estas fuentes directamente dejan de verse.
Los modelos también indican que una parte importante de su energía no se emitiría en rayos X, sino en ultravioleta extremo, una zona del espectro situada justo antes de los rayos X. Eso significa que Chandra probablemente solo está viendo una fracción de toda la energía que generan. Aun así, algunas de estas fuentes alcanzan luminosidades cercanas a 10³⁸ ergios por segundo solamente en la pequeña parte de rayos X que podemos detectar, por lo que su emisión total podría ser todavía mayor.
Esa característica también explica por qué pudieron permanecer ocultas durante tanto tiempo. Los rayos X de baja energía son difíciles de detectar y pueden ser absorbidos por el material que existe entre una fuente y el telescopio. El ultravioleta extremo presenta un problema todavía mayor: el hidrógeno y el helio del espacio interestelar absorben esta radiación con enorme eficiencia, por lo que gran parte de ella nunca llega hasta nuestros instrumentos.
Al buscar específicamente en las observaciones de Chandra correspondientes a las energías más bajas, los investigadores pudieron explorar una región que durante décadas funcionó como una especie de punto ciego de la astronomía de altas energías. De esta manera aparecieron las 84 fuentes que habían pasado inadvertidas en análisis anteriores.
¿Qué son exactamente estas fuentes radioactivas?
Una posibilidad es que algunas de estas fuentes sean enanas blancas que le están quitando materia a una estrella compañera. Con el tiempo, algunos de esos sistemas podrían terminar explotando como supernovas de tipo Ia, un tipo de explosión estelar que los astrónomos usan para medir grandes distancias en el Universo y que fue clave para descubrir que su expansión se está acelerando.
Otras de estas fuentes podrían estar relacionadas con estrellas de neutrones o agujeros negros. Además, como parecen emitir una enorme cantidad de radiación ultravioleta, podrían aportar parte de la energía que mantiene ionizado el gas entre las estrellas, es decir, que separa los electrones de los átomos.
Por ahora, los investigadores no saben si los 84 objetos pertenecen todos al mismo tipo de sistema. Justamente ahí está lo interesante del hallazgo: parece existir una población de fuentes muy energéticas en galaxias relativamente cercanas que hasta ahora había pasado casi desapercibida porque gran parte de su radiación se emite en una zona del espectro difícil de observar.
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