miércoles,20 octubre 2021
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Publicado en el último número de ´Nature´

Científicos españoles hallan en la Vía Láctea el ´eslabón perdido´ de una familia de estrellas de neutrones

ibercampus.info
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) lideran un estudio internacional que observa un extraño objeto localizado en la Vía Láctea. Los investigadores, a los que el comportamiento del objeto confundió en las primeras observaciones, apuntan en este estudio que el hallazgo podría constituir el eslabón perdido de los magnetares, un grupo de estrellas de neutrones jóvenes con un campo magnético muy intenso. Los resultados del trabajo aparecen publicados hoy en el último número de la revista Nature.

 

Las primeras observaciones del objeto parecían indicar que se trataba de un estallido de rayos gamma producido por la muerte de una estrella en una galaxia lejana. Sin embargo, los científicos comprobaron después que el objeto no sólo se encontraba mucho más cerca, en la propia Vía Láctea, sino que además mostraba un comportamiento único: tras la emisión en rayos gamma, y en apenas tres días, experimentó un total de 40 erupciones que se observaron en el telescopio óptico de 1,5 metros del Observatorio de Sierra Nevada. Once días después, a través de telescopios de infrarrojo se observó una pequeña erupción. Luego desapareció.

El investigador del CSIC y primer autor del trabajo, Alberto J. Castro-Tirado, explica la complejidad del estudio, que ha contado con 42 científicos y ha utilizado datos de ocho telescopios diseminados por todo el planeta y de satélites de la NASA y la ESA: “Estamos ante un objeto en estado de hibernación e inactivo durante años para después entrar en actividad durante unos pocos días. De ahí la dificultad de estudiar este objeto, que muy probablemente sea un magnetar en nuestra propia Galaxia”.

Los magnetares son estrellas de neutrones jóvenes con un campo magnético ultra intenso, pero inactivas durante décadas. “Es posible, de este modo, que sean muy abundantes aunque apenas conozcamos una docena de ellas en la Vía Láctea”, apunta el investigador del CSIC, que trabaja en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), en Granada.

La familia de las estrellas de neutrones, también conocidas como púlsares, está incompleta. En el extremo más energético se encuentran los magnetares, objetos jóvenes que, en algunos casos, se detectan por sus intensas y fugaces emisiones en rayos gamma. En el lado opuesto, se hallan las estrellas de neutrones aisladas, objetos muy débiles y viejos que emiten en rayos x con poca intensidad.

Aunque algunos científicos ya habían apuntado una posible evolución de los magnetares hacia una vejez tranquila y débil, nunca se había detectado un objeto que pudiera encajar entre los dos estadios y probar así esa evolución. El insólito comportamiento de SWIFT J195509+261406, con sus fugaces erupciones observadas en el telescopio óptico, lo convierten en el candidato ideal.

Las estrellas de neutrones son el producto final del colapso de una estrella muy masiva, con una masa entre 8 y 15 veces superior a la del Sol, que ha expulsado su envoltura en una explosión de supernova. Incapaz de producir energía, el núcleo de la estrella se contrae hasta que toda la materia se encuentra disociada en los componentes más simples (protones, neutrones y electrones). La acción de los neutrones estabiliza la estrella y, así, se obtiene una estructura formada por una corteza sólida y muy densa con un interior fluido formado en su mayoría por neutrones.

Cuando se forman, estos objetos, de unos pocos kilómetros, se caracterizan por un campo magnético muy potente, una rápida rotación –hasta sesenta veces por segundo–, y radiación continua de energía, lo que hace que la rotación de la corteza se vaya ralentizando.

¿ESLABÓN PERDIDO?

Los magnetares, en concreto, son estrellas de neutrones con un campo magnético cientos de veces superior a la media. Utilizando la escala Gauss, el campo magnético equivale a 0,5 Gauss y, mientras que las regiones más magnéticas del Sol alcanzan unos dos mil Gauss, un magnetar puede alcanzar hasta mil billones de Gauss. Asimismo, en una de sus erupciones puede emitir tanta energía como el Sol a lo largo de diez mil años.

Hasta la fecha, los magnetares mostraban su existencia a través de dos vías, cada una con nombre propio. De un lado, las Fuentes Repetitivas de Rayos Gamma Suaves (SGR, en su acrónimo en inglés), que emiten fugaces estallidos en rayos gamma. De otro, los Púlsares anómalos de rayos X (AXPs), que parecen tener una fuente de energía distinta a la del resto de púlsares y, aunque mantienen semejanzas con los SGR, en general no presentan destellos tan violentos como éstos.

En una escala temporal, los SGR son púlsares más jóvenes que los AXP y, de confirmarse en un futuro SWIFT J195509+261406 como magnetar, sería un púlsar más evolucionado que los de tipo AXP.

No obstante, los investigadores han dejado la puerta abierta a una segunda posibilidad: que el objeto fuese una estrella binaria (un sistema estelar compuesto por dos estrellas) de rayos-X ultracompacta en la que una estrella de neutrones y una estrella compañera de mucha menos masa que el Sol giran una en torno a la otra en no más de una o dos horas.

El grupo investigador cree necesaria una observación detallada de J195509+261406, tanto en rayos X como en el telescopio óptico, para esclarecer definitivamente su naturaleza y comprobar si se trata de un pariente algo menos joven que los SGRs y los AXPs y, por lo tanto, el eslabón que los une con las estrellas de neutrones aisladas, débiles fuentes emisoras de rayos X. Según los autores, será preciso esperar años hasta que se produzca un nuevo periodo de actividad

 

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