El sistema ha estat investigat durant més de quaranta anys. Els resultats de l’estudi, codirigit per l’investigador de l’ICE Diego F. Torres, han estat publicats a Nature Astronomy.
 

Utilitzant el radiotelescopi més gran de la Terra, el radiotelescopi amb obertura de cinc-cents metres FAST (per les sigles en anglès, situat a la Xina), un equip internacional ha descobert pulsacions de radiofreqüència procedents del sistema LS I 61 303. Aquesta és la primera evidència de pulsacions d’aquesta font en qualsevol freqüència, i demostra l’existència d’una estrella de neutrons en rotació en aquest sistema.

Diego F. Torres, investigador ICREA a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), n’és un dels autors principals de l’estudi. També hi participen investigadors de la Universitat Normal de Nanjing, l’Acadèmia de Ciències de la Xina, la Universitat de Pequín i l’Institut Nazionale Di Astrofisica (INAF, a Itàlia), entre d’altres. Les troballes es publiquen avui a la revista Nature Astronomy.

Emissions intermitents amb FAST

Aquesta és la primera vegada que un equip científic detecta pulsacions procedents d’aquesta font a qualsevol freqüència. La variabilitat d’aquestes emissions periòdiques detectades des del sistema constitueix un dels aspectes més intrigants dels resultats. Les pulsacions no hi són permanentment, sinó que apareixen i desapareixen, i en realitat semblen estar la major part del temps apagats. Això podria explicar per què va ser tan difícil detectar-los. La raó d’aquesta aparició i de desaparició no és clara; tanmateix, és relativament comú, ja que aquest fenomen també s’ha observat a molts altres púlsars.

“Aquestes troballes són el resultat d’un llarg esforç per trobar pulsacions a totes les freqüències”, explica l’investigador Diego F. Torres. “El meu grup i jo hem dut a terme moltes d’aquestes cerques nosaltres mateixos, en raigs X, raigs X durs i raigs gamma GeV. Però era una tasca difícil: no només tractàvem de detectar un púlsar que no és particularment brillant, sinó unes pulsacions que no estan permanentment allà”, afegeix.

Torres té un interès especial en el període trobat, també des del punt de vista teòric. El període del púlsar, de 0,26 s, està en el rang previst d’un model multifreqüència que va realitzar el 2012 amb altres membres de l’ICE (Torres et al. 2012) i A. Papitto, Torres i Rea, tots dos publicats a la revista The Astrophysical Journal). En aquest model, el sistema transita entre dos estats al llarg de l’òrbita, en funció de la pressió de massa al voltant d’aquest, fet que explica les recurrències multifreqüència a llarg termini. El mesurament del període actual comporta que aquesta possibilitat encara cobri més interès.

El sistema LS I 61 303

LS I 61 303 és un sistema peculiar, un dels pocs sistemes binaris de raigs gamma. Aquests són sistemes estel·lars formats per una estrella massiva i un objecte compacte, que pot ser o bé un forat negre o una estrella de neutrons. Aquests sistemes emeten la major part de la lluminositat en fotons amb energies molt altes. LS I 61 303 també ha mostrat una variabilitat superorbital i centelleigs similars als d’un magnetar. Ara que s’han pogut mesurar els polsos, LS I 61 303 és el primer sistema binari conegut que hi té un magnetar.

En particular, LS I 61 303 conté un objecte compacte que orbita al voltant d’una estrella que gira ràpidament cada 26,5 dies. “La naturalesa d’aquest objecte compacte s’ha estudiat intensament, i la manca de certesa sobre això va estancar el progrés en la investigació. Amb el descobriment de les pulsacions ara podem centrar-nos a caracteritzar-ne l’aparició i la desaparició i comprendre millor l’evolució a llarg termini del sistema”, conclou Diego F. Torres.

Artícle de referència:

‘Radio pulsations from a neutron star within the gamma-ray binary LS I +61◦ 303’, by Shan-Shan Weng, Lei Qian, Bo-Jun Wang, D. F. Torres et al.,  ha sido publicado hoy en la revista Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-022-01630-1

 

 

 

Instituto de Análisis Económico (IAE)

Il·lustració artística del LS I +61 303 brillant sobre FAST. Crèdit: D. F. Torres, S. Weng, K. Rappaport, Science Communication Lab.