Chandra revela 84 fuentes de rayos X en una franja poco explorada

¿Cuántos objetos luminosos escapan a un sondeo porque emiten precisamente en la franja que este no examina? Esa pregunta guio un nuevo análisis del archivo del observatorio espacial Chandra. En vez de buscar más lejos, Mustafa Muhibullah y sus colegas, de la Universidad de Alabama y del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian, volvieron a las observaciones de seis galaxias cercanas y cambiaron el intervalo de energía empleado en la búsqueda. El estudio se publicó el 9 de septiembre en Nature Astronomy.

Los investigadores seleccionaron puntos que aparecían entre 0,15 y 0,3 kiloelectronvoltios, unidad que expresa la energía de cada partícula de luz, pero que no se detectaban de forma significativa por encima de 0,3. Este último valor suele ser el límite inferior de los sondeos de rayos X. El equipo comparó imágenes de una misma región en distintas franjas, combinó observaciones de archivo obtenidas hasta 2017 e inspeccionó visualmente los candidatos. La elección de registros antiguos aprovechó la mayor sensibilidad del instrumento a esas energías al comienzo de la misión.

La selección reunió 84 fuentes, entre siete y 21 por galaxia. Al elevar el límite inferior de 0,15 a 0,2 kiloelectronvoltios, una franja más fiable para el detector, 81 de las 84 siguieron siendo detectables. En 16 campos de comparación fuera de las galaxias, los autores encontraron dos candidatos similares. Con ese control estimaron que la contaminación de la muestra por objetos ajenos a las galaxias estudiadas era inferior a aproximadamente el 3%. Por tanto, la población no parece ser un simple efecto de seleccionar ruido o fuentes situadas en primer plano.

El nombre elegido, fuentes de rayos X hipersuaves, describe la energía excepcionalmente baja de la radiación detectada. Los objetos más luminosos se acercan a 10³⁸ ergios por segundo —unos 10³¹ vatios— solo en la estrecha franja examinada, según estimaciones que corrigen la absorción de radiación en su camino hacia nosotros y suponen una emisión igual en todas las direcciones. Los modelos de emisión indican que una parte aún mayor de la energía podría salir en el ultravioleta extremo, que el gas entre las estrellas absorbe con facilidad. Esa potencia total es una extrapolación, no una medición directa del ultravioleta.

Hay indicios de que parte de la muestra contiene enanas blancas, restos compactos de estrellas que pueden recibir materia de una compañera. Al menos siete de las 18 fuentes seleccionadas en la región central de Andrómeda coinciden con sistemas en los que se conocen explosiones de nova. En esas explosiones, la combustión nuclear superficial puede mantener caliente el remanente. Para otros integrantes, los autores consideran sistemas con agujeros negros o estrellas de neutrones. Un mismo patrón de radiación puede, así, reunir motores físicos diferentes.

Identificar la naturaleza de las fuentes permitirá investigar si algunas son precursoras de supernovas de tipo Ia, explosiones que destruyen enanas blancas. También permitirá estimar cuánto contribuyen sus fotones a arrancar electrones del gas de las galaxias. El sondeo ofrece ahora una muestra concreta para abordar esas preguntas y muestra que una parte del inventario de una galaxia puede depender de dónde se sitúe la frontera de observación.