Telescopio japonés resuelve misterio de 50 años sobre extraña emisión de rayos X

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Lieja utilizó el telescopio japonés XRISM para resolver un enigma astronómico que intrigaba desde 1976. Descubrieron que la estrella γ Cassiopeia emite rayos X extremadamente intensos porque tiene una enana blanca magnética orbitando a su alrededor. Este hallazgo confirma la existencia de una nueva clase de sistemas binarios estelares predicha teóricamente pero nunca antes observada con claridad.
Durante casi cinco décadas, la comunidad científica quedó perpleja por un fenómeno extraño en la estrella γ Cassiopeia, visible a simple vista en el cielo nocturno. Desde 1976, esta estrella emite rayos X aproximadamente 40 veces más intensos que otros astros similares, además de generar plasma a temperaturas superiores a los 100 millones de grados con variaciones rápidas que desafiaban toda explicación. El misterio finalmente fue resuelto gracias a observaciones del telescopio japonés XRISM, cuyos resultados acaban de publicarse en la revista Astronomy & Astrophysics.
Un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Lieja planteó varias hipótesis a lo largo de los años. "La ciencia ha propuesto varios escenarios para explicar esta emisión", señaló la astrónoma Yaël Nazé. Las teorías incluían una reconexión magnética en la superficie de la estrella, o la presencia de una compañera estelar que podría ser una estrella despojada de sus capas exteriores, una estrella de neutrones o una enana blanca en proceso de acreción. Sin embargo, ninguna teoría había sido probada de manera definitiva, a pesar de identificar alrededor de 20 objetos similares en el universo.
La clave llegó con el instrumento Resolve del telescopio XRISM, un microcalorímetro capaz de analizar los espectros de rayos X con precisión nunca antes alcanzada. El equipo realizó tres campañas de observación entre diciembre de 2024 y junio de 2025, cubriendo el período orbital completo del sistema, que dura 203 días. Los datos revelaron que las señales del plasma caliente variaban en velocidad siguiendo el movimiento orbital de la estrella compañera, no de la estrella principal. El material se desplaza a velocidades cercanas a 200 kilómetros por segundo, y los análisis confirmaron la presencia de un campo magnético significativo. Todo esto permitió descartar definitivamente que se tratara de una enana blanca sin propiedades magnéticas.
El modelo que emergió de estos hallazgos describe un proceso complejo: la estrella γ Cassiopeia expulsa material que forma un disco a su alrededor, parte de ese material es capturado por la enana blanca, generando un segundo disco de acreción. El campo magnético de la enana blanca canaliza este material hacia sus polos, y la energía liberada en ese proceso produce la emisión de rayos X observada. Este descubrimiento confirma la existencia de una clase completamente nueva de sistemas binarios compuestos por estrellas de tipo Be y enanas blancas en acreción, algo que la teoría predecía pero que nunca había sido observado tan claramente.
Los investigadores también descubrieron que estos sistemas representan aproximadamente el 10% de las estrellas Be y están asociados principalmente con las más masivas, algo que contrasta con modelos anteriores. "Esta discrepancia sugiere una revisión de los modelos de evolución binaria, en particular con respecto a la eficiencia de la transferencia de masa entre los componentes", explicó Nazé. Las implicaciones van más allá de la simple curiosidad astronómica. "Comprender la evolución de los sistemas binarios es crucial para comprender, por ejemplo, las ondas gravitacionales, ya que son precisamente los sistemas binarios masivos los que las emiten al final de su vida útil", agregó la investigadora. Este descubrimiento podría ayudar a refinar los modelos que predicen fenómenos cósmicos tan importantes como las ondas gravitacionales que tanto interesan a la física moderna.
Fuente original: El Tiempo - Vida