Detalles de la región central de NGC 4214, adaptados de la imagen HST/WFC3 procesada y publicada por el Hubble Heritage Team. El equivalente óptico del X-1 se indica mediante una flecha en la esquina inferior derecha de la imagen. Se encuentra en las afueras de la actual región de formación estelar. Crédito: colaboración NASA, ESA y Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble.
Usando el Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Observatorio de rayos X Chandra, los astrónomos observaron más de cerca un binario de rayos X de alta masa y período corto conocido como CXOU J121538.2 + 361921. Los resultados de la campaña de observación, presentados el 13 de julio en el servidor de preimpresión arXivarrojar más luz sobre las propiedades de este sistema.
Las binarias de rayos X consisten en una estrella ordinaria o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. Según la masa de la estrella compañera, los astrónomos las dividen en binarias de rayos X de baja masa (LMXB) y binarias de rayos X de alta masa (HMXB).
Ubicado a unos 9,8 millones de años luz de distancia en la galaxia NGC 4214, CXOU J121538.2+361921 (o NGC 4214 X-1) es un HMXB luminoso que muestra eclipses de rayos X que duran 3,62 horas. Es muy probable que el período del eclipse sea también el período orbital, lo que convierte a NGC 4214 X-1 en el sistema HMXB con el período más corto conocido hasta la fecha. Sin embargo, aunque se ha investigado mucho sobre este sistema, sus propiedades no se comprenden bien.
Es por eso que un equipo de astrónomos dirigido por Zikun Lin de la Universidad de la Academia de Ciencias de China en Beijing, China, decidió estudiar NGC 4214 X-1 con los telescopios Hubble y Chandra.
“Combinamos datos nuevos y archivados de Chandra y HST para estudiar el binario eclipsante de período corto NGC 4214 X-1 en rayos X”, escribieron los investigadores en el artículo.
Las observaciones confirmaron que NGC 4214 X-1 todavía está activa y continúa mostrando eclipses, con un brillo fuera del eclipse de aproximadamente un duodecillón de erg/s. Se confirmó que el período del eclipse y la duración media del eclipse son de alrededor de 3,6 y 0,57 horas, respectivamente.
La fracción del eclipse se calculó en alrededor de 0,16, lo que permitió a los científicos estimar la relación de masa mínima del sistema en alrededor de 2,0. Este descubrimiento confirma aún más la naturaleza del HMXB de NGC 4214 X-1.
Se ha calculado que la densidad de la estrella donante es de alrededor de 5,9 g/cm3. Este resultado, junto con la relación de masas y el período binario corto, sugiere que la donante es una estrella Wolf-Rayet (WR) o una estrella de masa media que carece de helio.
Además, basándose en las observaciones del HST, el equipo de Lin encontró una contraparte óptica de NGC 4214 X-1, con una magnitud aparente de 24. La fuente óptica consta de dos elementos claramente diferenciados: un emisor azul (con una temperatura de unos 60.000-80.000 K y un radio característico de 2,0 rayos solares) y un emisor rojo (con una temperatura de unos 2.500-3.000 K y un radio característico de unos 400 rayos solares).
Los autores del artículo concluyeron que el componente azul respalda aún más el escenario WR para la estrella donante en NGC 4214 X-1. Agregaron que el componente rojo podría ser un disco circular irradiado.
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