Un equipo de astrónomos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) logró la primera mirada directa al entorno interno de una enana blanca vampírica, un tipo de estrella muerta que roba material de una compañera cercana.
La observación, realizada con la nave Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) de la NASA, permitió estudiar con un detalle sin precedentes la región altamente energética que rodea al sistema EX Hydrae, ubicado a unos 200 años luz de la Tierra.
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EX Hydrae pertenece a la clase de las llamadas polares intermedias, binarias donde una enana blanca absorbe material de una estrella menos masiva que complete una órbita cada 98 minutos. Este sistema, uno de los más cercanos de su tipo, emite un patrón complejo de radiación, especialmente rayos X, y hasta ahora su estructura interna había sido inalcanzable para los telescopios.
Los resultados fueron publicados el 10 de noviembre en The Astrophysical Journal.
Una columna de gas ardiente de 3.200 kilómetros de altura
Gracias a IXPE, los investigadores no solo midieron la polarización de los rayos X, sino que rastrearon esa radiación hasta una estructura gigantesca: una columna de gas incandescente de 2.000 millas (3.200 km) de altura que cae violentamente sobre la superficie de la enana blanca.
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Esa columna, equivalente a la mitad del radio del propio astro, es mucho más grande de lo que los modelos astrofísicos habían predicho. El equipo también detectó por primera vez rayos X reflejándose en la superficie de la enana blanca antes de ser dispersados, una señal que había sido anticipada teóricamente, pero nunca observada.
El misterio de las polares intermedias
Las polares intermedias son sistemas en los que la enana blanca tiene un campo magnético lo bastante fuerte para atraer el material de su estrella compañera hacia los polos, pero no tanto como para evitar que se forme un disco de acreción. Esto crea un mecanismo híbrido: el gas robado asciende, es guiado por el campo magnético y luego cae como una “cortina de acreción” que impacta a velocidades extremas, generando gas turbulento a millones de grados que emite intensos rayos X.
En enero de 2025, siete días de observaciones con el telescopio IXPE permitieron medir un inusual 8% de polarización en los rayos X de EX Hydrae. Este valor, mayor al previsto, ayudó a reconstruir la estructura de la columna de gas y a confirmar que parte de la radiación rebota en la superficie de la enana blanca antes de viajar por el espacio.
“Demostramos que la polarimetría de rayos X puede usarse para medir en detalle la geometría de acreción de una enana blanca”, explicó el líder del estudio, Sean Gunderson, del Instituto Kavli del MIT. “Esto abre la posibilidad de realizar mediciones similares en otros sistemas que tampoco habían mostrado señales de polarización previstas”.
Los resultados de esta investigación fueron publicados el 10 de noviembre en The Astrophysical Journal.
Una ventana a los procesos más energéticos del universo cercano
El hallazgo marca la primera vez que IXPE se dirige a una polar intermedia. Hasta ahora, la misión había estudiado objetos más extremos como agujeros negros, estrellas de neutrones y restos de supernovas.
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Para los astrónomos, el uso de esta técnica es comparable a obtener una fotografía del “corazón” del sistema. “La polarización en rayos X revela la parte más interna y energética, algo que otros telescopios simplemente no pueden mostrar”, señaló la investigadora Swati Ravi, también del MIT.
Los científicos esperan ahora ampliar la investigación hacia más enanas blancas vampíricas. Comprender cómo se acumula el material en estos sistemas podría ayudar a desentrañar el origen de las supernovas Tipo Ia, explosiones tan brillantes y uniformes que se utilizan para medir la expansión del universo.
“Llega un punto en que la enana blanca ya no puede sostener más material; colapsa y produce una supernova visible en todo el cosmos”, explicó el astrónomo Herman Marshall, miembro del equipo.
“Entender estos sistemas nos permite comprender mejor el origen de esas explosiones y, en última instancia, la ecología de la galaxia”. (I)