El telescopio espacial XMM-Newton de la ESA ha ayudado a identificar un sistema formado por una estrella y por un agujero negro que se orbitan mutuamente a gran velocidad. La estrella completa una órbita cada 2.4 horas, casi una hora menos que el anterior récord registrado.
El agujero negro de este sistema, conocido como MAXI J1659-152, es tres veces más masivo que el Sol, mientras que la enana roja que le acompaña tiene una masa equivalente al 20% de la de nuestra estrella. Estos dos cuerpos se encuentran separados por un millón de kilómetros.
El dúo fue descubierto el 25 de septiembre de 2010 por el telescopio espacial Swift de la NASA, y al principio se pensó que se trataba de un brote de rayos gamma. Ese mismo día, el telescopio japonés MAXI, situado en la Estación Espacial Internacional, detectó una intensa fuente de rayos X en ese mismo lugar.
Al realizar más observaciones desde tierra y con la ayuda de otros telescopios espaciales, entre los que destaca XMM-Newton, se pudo determinar que los rayos X procedían de un agujero negro que se estaba alimentando de la materia arrancada de su diminuta compañera.
Al observar el sistema con XMM-Newton durante un intervalo de 14.5 horas, se detectó que la emisión de rayos X disminuía bruscamente de forma periódica, lo que podría indicar que el borde irregular del disco de acreción se cruzaba con la línea de visión del telescopio europeo a medida que rotaba el sistema.
La frecuencia de este fenómeno permitió determinar que la estrella presenta un periodo orbital de 2.4 horas, estableciendo un nuevo récord para los sistemas binarios de rayos X. El anterior récord estaba en manos de Swift J1753.5-0127, con un periodo de 3.2 horas.
La estrella y el agujero negro giran en torno al centro de masas del conjunto. Como la estrella es mucho más ligera, está más alejada de este punto y tiene que recorrer su órbita a la disparatada velocidad de dos millones de kilómetros por hora – lo que la convierte en la estrella más rápida jamás detectada en un sistema binario de rayos X. El agujero negro, sin embargo, recorre su órbita a ‘tan sólo’ 150.000 km/h.
“La estrella compañera gira en torno al centro de masas del sistema a una velocidad vertiginosa, casi 20 veces más rápido que la Tierra alrededor del Sol.
El equipo de Kuulkers descubrió que este sistema se encuentra por encima del plano galáctico, fuera del disco principal de nuestra galaxia. Esta inusual característica sólo se había detectado en otros dos sistemas binarios, Swift J1753.5-0127 entre ellos.
“Esta alta latitud galáctica unida al corto periodo orbital podrían definir una nueva clase de sistemas binarios, sistemas que fueron expulsados del plano galáctico durante la explosiva formación de su agujero negro”, aclara Kuulkers.
En el caso de MAXI J1659-152, la rápida reacción del equipo de XMM-Newton fue clave para determinar el periodo orbital del sistema.
“Las observaciones comenzaron a la hora del té, y apenas cinco horas más tarde recibimos una solicitud para empezar a tomar medidas, que se prolongaron hasta la hora del desayuno del día siguiente. Si no fuese por esta rápida reacción, no hubiera sido posible detectar a la estrella más rápida que conocemos en un sistema binario con un agujero negro”, concluye Norbert Schartel, científico del proyecto XMM-Newton para la ESA.
