Astrónomos detectan un comportamiento insólito en un magnétar cercano
Captada por radiotelescopios de vanguardia, la reactivación casual de un magnétar o magnetoestrella —los imanes más poderosos del universo— revela un entorno inesperadamente complejo.
Por CSIRO
Impresión artística de un magnétar con un campo magnético y potentes chorros energéticos. Crédito: CSIRO
Con la ayuda de Murriyang, el radiotelescopio Parkes de CSIRO, en Australia, un equipo de científicos ha detectado pulsos de radio inusuales procedentes de una estrella anteriormente inactiva con un potente campo magnético.
Los resultados del hallazgo han sido publicados en Nature Astronomy, y describen señales de radio procedentes del magnétar XTE J1810-197, que se comportan de forma compleja.
Los magnetares o magnetorestrellas son un tipo de estrellas de neutrones o púlsares y pueden ser considerados como los imanes más potentes del universo. En realidad estamos ante núcleos colapsados de estrellas masivas que han explotado como supernovas. Lo que distingue a los magnétares de otras estrellas de neutrones es su campo magnético extremadamente poderoso. Este es miles de veces más fuerte que el de una estrella de neutrones típica y trillones de veces más potente que el campo magnético de la Tierra.
Los magnétares se caracterizan por su emisión de altas energías, que incluyen los rayos X y los rayos gamma. Se cree que esta emisión es resultado de la deformación y la actividad en la corteza del magnétar debido a su campo magnético extremadamente fuerte, lo que puede causar estallidos de energía y, en algunos casos, emisiones periódicas o irregulares de radiación.
El magnétar XTE J1810-197 está a solo 8.000 años luz de la Tierra.
Otra característica interesante de los magnétares es su periodo de rotación, que puede variar desde menos de un segundo hasta varios segundos. Este periodo es un indicador de la velocidad a la que giran sobre su eje.
Los magnétares son relativamente raros; hasta la fecha, se han identificado solo alrededor de treinta objetos de este tipo en nuestra galaxia. Sin embargo, dada su capacidad para emitir fuertes ráfagas de radiación, son de gran interés para los astrónomos, ya que proporcionan una ventana única a las leyes de la física en condiciones extremas que no se pueden replicar en laboratorios en la Tierra.
Situado a unos 8.000 años luz de la Tierra, XTE J1810-197 es también el magnétar más cercano conocido a nuestro planeta.
Se sabe que la mayoría de los magnáteres emiten luz polarizada, pero la que emite XTE J1810-197 es polarizada circularmente, es decir, la luz parece girar en espiral a medida que se desplaza por el espacio.
Marcus Lower, becario postdoctoral de la agencia nacional de ciencia australiana CSIRO y director de esta investigación, afirma que los resultados son tan sorprendentes como inéditos.
“A diferencia de las señales de radio que hemos visto en otros magnétares, este emite enormes cantidades de polarización circular que cambia rápidamente. Nunca habíamos visto nada parecido", afirma Lower.
Murriyang, el radiotelescopio Parkes de CSIRO, con la Vía Láctea sobre su parábola. Crédito: Alex Cherney/CSIRO
Manisha Caleb, de la Universidad de Sídney y coautora del estudio, asegura que el estudio de los magnétares permite comprender mejor la física de los campos magnéticos intensos y los entornos que crean.
"Las señales emitidas por este magnétar implican que las interacciones en la superficie de la estrella son más complejas que las explicaciones teóricas anteriores", explica Caleb.
La detección de pulsos de radio procedentes de magnetares ya es extremadamente rara: XTE J1810-197 es uno de los pocos conocidos que los producen. Aunque no se sabe con certeza por qué este magnetar se comporta de forma tan diferente, el equipo tiene una idea.
El magnétar XTE J1810-197 emitió señales de radio por primera vez en 2003.
“Nuestros resultados sugieren que hay un plasma sobrecalentado por encima del polo magnético del magnétar, que actúa como un filtro polarizador—explica Lower. Y añade—: Todavía queda por determinar cómo lo hace exactamente el plasma".
XTE J1810-197 emitió señales de radio por primera vez en 2003. Después permaneció en silencio durante más de una década. Las señales fueron detectadas de nuevo por el telescopio Lovell de 76 m de la Universidad de Mánchester en el Observatorio Jodrell Bank en 2018 y rápidamente seguidas por Murriyang, que ha sido crucial para observar las emisiones de radio de esta magnetoestrella desde entonces.
El telescopio de 64 m de diámetro en Wiradjuri Country está equipado con un receptor de banda ultraancha de última generación. El receptor fue diseñado por ingenieros del CSIRO, líderes mundiales en el desarrollo de tecnologías para aplicaciones radioastronómicas.
El receptor permite realizar mediciones más precisas de objetos celestes, especialmente de magnétares, ya que es muy sensible a los cambios de brillo y polarización en una amplia gama de radiofrecuencias.
Los estudios de magnetares como este permiten comprender una serie de fenómenos extremos e inusuales, como la dinámica del plasma, los estallidos de rayos X y gamma y, potencialmente, los estallidos de radio rápidos.
Información facilitada por CSIRO
Fuente: Lower, M.E., Johnston, S., Lyutikov, M. et al. Linear to circular conversion in the polarized radio emission of a magnetar. Nature Astronomy (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02225-8
