En el sistema binario Cyg X-2, la estrella de neutrones atrae materia de una estrella compañera normal. El gas que cae se arremolina, se calienta a millones de grados y brilla intensamente en rayos X. Los astrónomos apuntaron dos telescopios espaciales, IXPE y NuSTAR, a este objeto y por primera vez midieron en detalle cómo está polarizada esa luz.
La polarización es una propiedad de la luz en la que sus ondas no oscilan de forma caótica, sino preferentemente en un solo plano. La luz solar ordinaria no está polarizada, pero al reflejarse en el agua o el vidrio se polariza parcialmente; por eso las gafas polarizadas reducen los reflejos. En el rango de los rayos X, la polarización revela la forma y la ubicación de la región caliente alrededor de la estrella de neutrones.
En Cyg X-2, el grado medio de polarización fue del 4,5%, una detección muy sólida (15 sigmas). Pero lo más interesante: a medida que la energía aumenta de 2 a 8 keV, la polarización se intensifica y alcanza casi el 10%. Este aumento no encaja en el modelo simple de una "capa que se extiende" sobre la superficie de la estrella. Parece que entran en juego la reflexión de los rayos X en el disco de acreción o la dispersión en el viento ecuatorial que sopla desde el disco.
Este resultado es un paso importante para comprender cómo se comporta la materia en las condiciones más extremas, a pocos kilómetros de la superficie de una estrella de neutrones, donde la gravedad y los campos magnéticos son inimaginablemente fuertes.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.11718
We present results from simultaneous X-ray polarimetric and spectroscopic observations of the bright neutron star low-mass X-ray binary Cyg X-2, performed by the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) and the Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). IXPE detected significant polarization (15 sigma) from the source in the 2-8 keV energy band with an average polarization degree (PD) of 4.5% +/- 0.3% and a polarization angle (PA) of 128 +/- 2 degrees as the source moved along the horizontal branch of its Z-track. The PD increases with energy reaching 9.9% +/- 2.8% in the 7-8 keV band, with no evidence for energy-dependent variation in the PA. The PA is roughly consistent with previous measurements obtained during the normal and flaring branches and also with the known radio jet axis. From spectropolarimetric analysis, the main contribution to the polarized radiation is due to Comptonized photons, but the polarization is higher than predicted in typical spreading layer geometries. The observed high polarization may be due to a combination of a highly polarized reflected component and a moderately polarized spreading layer on the neutron star surface or produced by electron scattering in an equatorial wind.
La polarización de la radiación de rayos X de las estrellas de neutrones es tan pequeña que antes del lanzamiento del IXPE en 2021 casi no se podía medir: faltaba sensibilidad en los instrumentos.
En la novela 'La matriz esquizomática' de Bruce Sterling, las estrellas de neutrones y su radiación juegan un papel clave en la política interestelar; la polarización, sin embargo, no se menciona.