Un equipo de astrónomos indios ha realizado un avance significativo en la comprensión de los sistemas de rayos X mediante la observación de SXP 138, un sistema binario de rayos X ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes. Utilizando el Array de Telescopios de Espectroscopia Nuclear de la NASA (NuSTAR), los investigadores han publicado sus hallazgos en el servidor de preprints arXiv, donde se destacan importantes características del comportamiento de este sistema.
Los sistemas binarios de rayos X se componen de una estrella normal o una enana blanca que transfiere masa a una estrella de neutrones compacta o un agujero negro. Según la masa de la estrella compañera, estos sistemas se clasifican en binarios de rayos X de baja masa (LMXBs) y de alta masa (HMXBs). Dentro de este último grupo, los binarios Be/X de rayos X (Be/XRBs) son los más numerosos, y están compuestos por estrellas Be y, generalmente, estrellas de neutrones, incluyendo pulsars. La mayoría de estos sistemas muestran emisiones de rayos X débiles y persistentes, interrumpidas por estallidos que pueden durar varias semanas.
Observaciones y hallazgos de SXP 138
SXP 138 es un binario Be/XRB que alberga un pulsar con un período de giro de 138 segundos y un período orbital de aproximadamente 125 días. Observaciones anteriores han revelado que SXP 138 también presenta un período superorbital cercano a los 1,000 días, posiblemente debido a cambios estocásticos en el disco de acreción. El equipo de astronomía liderado por Soham Pravin Sanyashiv del Instituto Indio de Ciencia y Educación de Kolkata se enfocó en analizar la periodicidad de SXP 138 utilizando los telescopios de rayos X duros FPMA y FPMB de NuSTAR.
Las observaciones permitieron al equipo obtener valiosos datos sobre la evolución del giro del pulsar, la naturaleza del perfil de pulsos y las características espectrales de SXP 138. Al analizar la curva de luz de SXP 138, se observó que el período de giro del pulsar aumentó de 140.69 a 140.85 segundos entre agosto de 2016 y agosto de 2017. Este fenómeno sugiere que la fuente se encuentra en el régimen de propulsor, donde el radio magnetosférico supera al radio de corrotación, impidiendo una acreción eficiente sobre la superficie de la estrella de neutrones.
El perfil de pulsos de SXP 138 exhibe una estructura compleja. En la mayoría de las observaciones, se identifican dos picos altos con intensidad normalizada positiva y dos picos secundarios con intensidad negativa. Los astrónomos explican que los picos altos indican emisión de haz de lápiz proveniente de puntos calientes asimétricos, mientras que los picos secundarios reflejan un complejo proceso de transferencia radiativa.
El análisis espectral de SXP 138 revela que se requieren tanto componentes de cuerpo negro como de ley de potencia. Los autores del estudio concluyen que «con una acreción aumentada, la temperatura del cuerpo negro se eleva y el índice de ley de potencia disminuye, probablemente debido al calentamiento del disco interno y la formación de columnas de acreción».
Los científicos destacan que futuras observaciones de SXP 138 y sistemas similares deberían centrarse en el seguimiento de las variaciones de giro a largo plazo y en la investigación de las transiciones de estado espectral, lo que podría ampliar nuestro conocimiento sobre los procesos de acreción en estos sistemas complejos.
Más información: Soham Pravin Sanyashiv et al, Be X-ray binary pulsar SXP 138: non-linear spin-down, pulse and spectral characteristics, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2504.07219
