La luz de un faro lejano no se apaga de inmediato: primero brilla intensamente y luego se desvanece lentamente en la oscuridad. Así se comporta el púlsar de rayos X 4U 0115+63, una estrella de neutrones que se enciende de vez en cuando cuando el gas de una estrella compañera cae sobre ella. Una estrella de neutrones es el remanente de una estrella masiva que explotó, comprimido hasta el tamaño de una ciudad, con un campo magnético miles de millones de veces más fuerte que el de la Tierra. Las erupciones de este púlsar duran semanas o meses, y luego se apaga.
Un equipo de astrónomos, utilizando el telescopio espacial NICER, ha seguido por primera vez todo el proceso de apagado de 4U 0115+63, desde la fase brillante hasta el reposo total. Antes se pensaba que el apagado se explicaba por el "efecto propulsor": el campo magnético de la estrella hace girar el gas y lo expulsa, como las aspas de un ventilador. Pero los nuevos datos muestran otra cosa. El disco de gas alrededor de la estrella simplemente se enfría y deja de fluir hacia adentro, como el té que se enfría y deja de emitir vapor. La estrella, mientras tanto, sigue brillando durante mucho tiempo, liberando lentamente el calor acumulado.
Esta imagen se describe bien con el modelo de inestabilidad térmica del disco, el mismo que explica las erupciones en sistemas binarios ordinarios no magnéticos. Los científicos aplicaron este modelo a un conjunto de púlsares de rayos X con diferentes parámetros y obtuvieron concordancia con las observaciones. Esto significa que no se necesita el efecto propulsor como mecanismo principal para explicar el apagado. Pero el propio hecho del apagado permite estimar la fuerza del campo magnético de la estrella, según la rapidez con la que se apaga.
Así, un faro lejano, apagado tras una erupción, ha revelado sus propiedades ocultas. Su luz, que se desvanece en la oscuridad, ha dejado no solo una imagen, sino también una clave para medir la fuerza magnética que de otro modo sería imposible de medir.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2608.10733v1
The final stages of outbursts in transient X-ray pulsars (XRPs), which are characterised by a significant decline in the mass accretion rate, provide valuable insight into the physics of the accretion disc and its interaction with the strong magnetic field of the neutron star (NS). In particular, the `propeller effect', or centrifugal inhibition of accretion, has been proposed as a key mechanism governing both the onset luminosity and the timescale of the rapid transition to the quiescent state. In addition, it offers an independent method for estimating the magnetic field strength of the NS. On the other hand, the decrease in the mass accretion rate itself is driven by processes occurring in the accretion flow at larger distances from the NS. Recovering the information encoded in the light curve therefore requires sensitive high-cadence X-ray monitoring capable of capturing the rapid and often unpredictable transition from the accreting regime to the quiescent regime. In this study, we present the results of the first comprehensive monitoring campaign that tracks the entire transition to quiescence in the transient XRP 4U 0115+63 utilising observations by the NICER X-ray telescope. We show that the observed behaviour can be explained by the thermal-viscous disc instability model (DIM), with the emission observed immediately after an outburst possibly arising from the ongoing accretion from the recombined (`cold') disc and the subsequent quiescent emission being produced by the cooling NS. We further applied this model to a larger sample of XRPs encompassing a broad range of physical parameters. Ultimately, our findings indicate that the temporal behaviour of XRPs, including the quiescent state, can be consistently explained within the DIM framework without requiring the propeller effect as the primary mechanism governing the observed transition.
La estrella de neutrones 4U 0115+63 gira sobre su eje en 3,6 segundos, lo que la convierte en uno de los púlsares de rayos X más lentos conocidos.
En la serie "Star Trek", las estrellas de neutrones a menudo sirven como faros de navegación para las naves espaciales, al igual que en la realidad, sus señales periódicas ayudan a determinar la posición en el espacio.