Objeto cósmico ultrabrillante desafía las leyes de la física

Las fuentes ultraluminosas de rayos X, o ULX (por sus siglas en inglés), son conocidas por los astrónomos por poner a prueba las leyes de la física. Y es que estos objetos cósmicos pueden llegar a ser 100 veces más brillantes de lo que deberían, emanando unos 10 millones de veces más energía que el Sol. 

Ahora, las observaciones realizadas por el telescopio de rayos X NuSTAR de la NASA apoyan una posible solución a este enigma.

El límite de Eddington

Estos lugares de luminosidad abrumadora han desconcertado durante mucho tiempo a los astrónomos porque infringen una ley física conocida como límite de Eddington, que determina la luminosidad de un objeto en función de su masa. De hecho, las ULX pueden llegar a superar este límite no solo 100, sino, en ciertos casos, hasta 500 veces, dejando perplejos a los científicos. 

Las teorías anteriores sugerían que el brillo extremo podría ser algún tipo de ilusión óptica. No obstante, investigadores, quienes han logrado la primera medición de una ULX, denominada M82 X-2, realizada con el Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), han confirmado que estos emisores de luz son realmente tan brillantes como parecen y que rompen el límite de Eddington, según un comunicado de la NASA.

Fuertes campos magnéticos

Una hipótesis sugiere que este brillo que rompe el límite se debe a los fuertes campos magnéticos del ULX, tan fuertes que son imposibles de emular en un laboratorio. 

"Estas observaciones nos permiten ver los efectos de estos campos magnéticos increíblemente fuertes que nunca podríamos reproducir en la Tierra con la tecnología actual", afirmó Matteo Bachetti, astrofísico del Observatorio Astronómico de Cagliari (Italia), en el comunicado de la NASA.

M82 X-2: estrella de neutrones

Los astrónomos solían creer que los ULX podían ser agujeros negros que se rodeaban de suficiente gas y polvo que se calentaban gradualmente con el tiempo y acababan irradiando luz, pero M82 X-2 es un objeto conocido como estrella de neutrones. 

Las estrellas de neutrones son los núcleos muertos sobrantes de estrellas como el Sol que colapsaron sobre sí mismas sin formar un agujero negro. Las estrellas de neutrones, uno de los objetos más densos del universo, ejercen una fuerza gravitatoria 100 billones de veces superior a la de la Tierra. Esta intensa gravedad significa que cualquier material atraído hacia la superficie de la estrella muerta tendrá un efecto explosivo, lo que produce, según la NASA, la luz de rayos X de alta energía que ha detectado el NuSTAR.

"Un malvavisco lanzado sobre la superficie de una estrella de neutrones la golpearía con la energía de mil bombas de hidrógeno", según afirma la NASA.

Nuevos cálculos parecen concordar con la hipótesis

De acuerdo con la agencia, el estudio reciente, publicado en The Astrophysical Journal, se centró en la misma ULX en el corazón del descubrimiento de 2014 y encontró que, como un parásito cósmico, M82 X-2 está robando alrededor de 9 mil millones de billones de toneladas de material por año de una estrella vecina, o alrededor de 1 1/2 veces la masa de la Tierra. 

Mediante algunos cálculos inteligentes, conociendo ahora la cantidad de material que golpea la superficie de la estrella de neutrones, estimaron que toda esta masa bombardeando sería lo suficientemente brillante como para igualar el brillo de las observaciones del ULX en el mundo real, demostrando que realmente supera el límite de Eddington. Su idea actual es que el intenso campo magnético de la estrella de neutrones cambia la forma de sus átomos, permitiendo que la estrella se mantenga unida incluso cuando se vuelve cada vez más brillante.

"Esta es la belleza de la astronomía (...) realmente no podemos establecer experimentos para obtener respuestas rápidas; tenemos que esperar a que el universo nos muestre sus secretos", concluye Bachetti.

Editado por Felipe Espinosa Wang.