Un velo sobre la lámpara: el viento lento de GX 13+1 ✛

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A unos 25 000 años luz de la Tierra, en la constelación de Sagitario, una densa cortina envuelve a la estrella de neutrones GX 13+1. Dispersa los fotones de rayos X como la niebla dispersa la luz de una farola, y durante mucho tiempo ha ocultado a los astrónomos la verdadera potencia de la fuente. El espectrómetro Resolve a bordo de la misión japonesa XRISM, lanzada en 2023, ha logrado examinar esta cortina con gran detalle. Resulta que se mueve sorprendentemente despacio, a solo 330 km/s, aunque la luminosidad de la estrella alcanza el límite de Eddington, en el que la presión de radiación puede arrancar materia de las regiones internas del disco de acreción.

Esta cortina es un viento de acreción, un flujo de gas que arranca materia de la superficie del disco que gira alrededor de la estrella de neutrones. En el espectro de GX 13+1 se ven decenas de líneas de absorción de iones de silicio, azufre, argón, calcio, hierro y níquel. Su análisis ha mostrado que la densidad columna del viento alcanza 1.3–1.4×$10^{24}$ átomos por centímetro cuadrado. Esto significa que en el camino de cada fotón de rayos X se encuentra aproximadamente un electrón capaz de dispersarlo. Esta profundidad óptica para la dispersión de Thomson es comparable a la unidad, y el viento actúa como un espejo semitransparente, atenuando y redistribuyendo la radiación.

Antes se pensaba que, con una luminosidad cercana al límite de Eddington, debería generarse un viento rápido desde las regiones internas del disco, acelerado por la presión de radiación hasta miles de kilómetros por segundo. Sin embargo, en GX 13+1 esto no ha ocurrido. En su lugar, se observa un flujo de salida térmico-radiativo lento, lanzado desde las partes externas y más frías del disco. El modelado que tiene en cuenta la dispersión de fotones en el propio viento ha permitido reconstruir la luminosidad real de la fuente: alrededor de 1.8×$10^{38}$ erg/s, lo que corresponde al límite de Eddington para una estrella de neutrones con una masa de aproximadamente 1.4 masas solares. La tasa de pérdida de masa del viento se estima en el rango de 1.2–39×$10^{18}$ g/s, comparable o incluso superior a la tasa de acreción sobre la estrella.

Estos resultados cambian la idea de cómo las estrellas "alimentan" sus vientos. Si antes el principal candidato a motor era el mecanismo de Eddington, ahora está claro que en algunos sistemas domina el lanzamiento térmico-radiativo desde los bordes externos del disco. Esto es importante no solo para entender sistemas binarios individuales, sino también para un panorama más amplio: procesos similares pueden ocurrir en las cercanías de agujeros negros supermasivos, donde los vientos regulan el crecimiento de las galaxias. En el futuro, las observaciones de GX 13+1 en estados de alta densidad y la búsqueda de líneas metaestables débiles, como Fe XXIII alrededor de 6.6 keV, ayudarán a precisar la geometría y la física de esta densa cortina.