Astrónomos que rastrearon datos abiertos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA identificaron una nueva clase de objetos cósmicos que no encaja con nada visto hasta ahora: 84 fuentes que emiten rayos X de energía muy baja y, al mismo tiempo, cantidades intensas de radiación ultravioleta. El equipo, encabezado por Mustafa Muhibullah, de la Universidad de Alabama, las bautizó como "fuentes de rayos X hipersuaves" y las localizó repartidas en seis galaxias cercanas. El hallazgo, publicado el 9 de septiembre en Nature Astronomy, importa porque estos objetos, escondidos en un punto ciego de los telescopios, podrían ayudar a resolver dos preguntas que la astrofísica arrastra desde hace décadas: qué estrellas terminan estallando como supernovas Tipo Ia y qué arranca electrones al gas que separa a las estrellas dentro de las galaxias.
Aparecen en una imagen de rayos X y desaparecen en otra
Para dar con ellas, el equipo buscó objetos que se asomaban en las imágenes de Chandra tomadas en las energías de rayos X más bajas, pero que se esfumaban en las de mayor energía. Esa firma indica que emiten muchísimos más rayos X blandos que duros. Y como en el espectro electromagnético los rayos X de baja energía colindan con el ultravioleta, los investigadores concluyeron que estas fuentes también liberan grandes cantidades de radiación ultravioleta.
Todavía no está claro qué tipo de objeto produce esa mezcla. La hipótesis más probable, según el estudio, apunta a sistemas binarios: un agujero negro, una estrella de neutrones o una enana blanca que le roba material a una estrella compañera. Ese material se calienta hasta emitir rayos X antes de precipitarse sobre el objeto compacto. Sistemas así ya se conocían, pero no con este brillo ultravioleta y estos rayos X tan blandos a la vez.
"Nunca nos habíamos topado con un grupo de objetos que se comporte así", dijo Muhibullah. "Por supuesto, el siguiente paso era intentar averiguar qué son estas cosas."
Por qué se escondieron a plena vista
La combinación que los vuelve únicos es también la que los mantuvo ocultos. Por un lado, los rayos X de muy baja energía son de por sí difíciles de captar para los telescopios de rayos X. Por otro, la radiación ultravioleta energética es absorbida con facilidad por el helio y el hidrógeno que llenan el espacio entre las estrellas, una barrera casi impenetrable para mirar a través de ella.
La salida fue revisar lo que ya estaba guardado. El equipo encontró las 84 fuentes en datos que llevaban años disponibles al público en el archivo de Chandra, sin necesidad de nuevas observaciones. Dos de las seis galaxias son espirales, M31 (Andrómeda) y M101 (del Molinillo); las otras cuatro son elípticas. Y aparecieron tanto en regiones de formación estelar activa como en zonas pobladas por estrellas más viejas.
"Al peinar el archivo de Chandra pudimos eliminar lo que solía ser un punto ciego para los telescopios", explicó Rosanne Di Stefano, del Centro de Astrofísica Harvard y Smithsonian. "Así fue como encontramos lo que parece ser una nueva clase de objetos cósmicos con cualidades notables."
Dos misterios cósmicos que podrían empezar a ceder
El interés va más allá de sumar una rareza al catálogo. Los autores plantean que estos objetos podrían ayudar con dos preguntas abiertas desde hace tiempo.
La primera son las supernovas Tipo Ia. Algunos sistemas con enanas blancas que absorben material de una compañera podrían terminar estallando como este tipo de supernova, una explosión clave para medir la expansión del universo: fueron esenciales para descubrir que esa expansión se acelera. El problema es que los astrónomos llevan años buscando, sin éxito, a las estrellas que se convierten en supernovas Tipo Ia.
"Si encontráramos la manera de detectar estas explosiones de supernova Tipo Ia antes de que ocurran, sería muy importante", dijo Jimmy Irwin, coautor y también de la Universidad de Alabama. "Ahora mismo las estudiamos después de que estallaron, y a los astrónomos les ha costado entender qué es lo que realmente se enciende."
El segundo enigma es qué arranca electrones al gas repartido entre las estrellas de algunas galaxias. Ese proceso de ionización importa porque influye en la rapidez con que se forman las estrellas y en el ciclo de vida de las propias galaxias. Las estrellas calientes y masivas ayudan, pero no lo explican del todo; la intensa radiación ultravioleta de las fuentes hipersuaves podría cumplir un papel decisivo. En su versión más luminosa, según el estudio, estos objetos figuran entre los más energéticos de sus galaxias, con la mayor parte de su energía emitida en el ultravioleta extremo.
Por ahora, el equipo no dice haber identificado qué es cada objeto, sino haber abierto una rendija que los telescopios de rayos X tenían tapada. Si esa rendija permite atrapar a uno de estos sistemas antes de que estalle, cambiaría la forma en que se calibran las distancias con las que se mide la expansión del universo.
