Las estrellas más extremas del universo se han vuelto un poco más inesperadas y misteriosas.
Los científicos quedaron atónitos al presenciar un “muerto” estrella neutrón con uno de los campos magnéticos más poderosos del cosmos inesperadamente vuelven a la vida. La reactivación de esta estrella de neutrones altamente magnética o “magnetar” no se ajusta a la comprensión actual de estos exóticos objetos celestes.
El equipo descubrió el regreso de este magnetar de entre los muertos cuando detectaron extrañas señales de radio del magnetar conocido más cercano a la Tierra. XTE J1810-197ubicado a unos 8.000 años luz de distancia, utilizando el radiotelescopio Parkes de Murriyang de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia (CSIRO).
Se sabe que la mayoría de los magnetares emiten luz polarizada, luz con ondas orientadas en una dirección particular. Los hallazgos del equipo muestran que la luz que emite este magnetar polarizado circularmente, pareciendo girar en espiral a medida que se mueve por el espacio. Esto no sólo es inesperado, sino que tampoco tiene precedentes.
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“A diferencia de las señales de radio que hemos visto de otros magnetares, este emite enormes cantidades de polarización circular que cambia rápidamente”, dijo el líder del equipo y CSIRO. científico marcus inferior dijo en un comunicado. “Nunca antes habíamos visto algo así”.
XTE J1810-197 extremo incluso para un magnetar
Nunca antes habíamos visto algo así”.
— Marcus Lower, científico de CSIRO
Los magnetares, como todas las estrellas de neutrones, nacen cuando estrellas masivas morir. Cuando estas estrellas agotan su combustible para el fusión nuclear de hidrógeno a helio en sus núcleos se corta la energía que los había sostenido contra el empuje hacia adentro de su propia gravedad.
Como el tira y afloja entre gravedad y la presión de radiación termina después de millones de años, las capas exteriores de la estrella son lanzadas hacia afuera por una explosión de supernova, lo que hace que la estrella moribunda pierda la gran mayoría de su masa.
Esto deja un núcleo estelar con una masa entre una y dos veces la masa del sol, colapsando a un ancho de alrededor de 12 millas (20 kilómetros), aproximadamente el tamaño de una ciudad promedio en la Tierra. Como resultado, la materia que compone una estrella de neutrones es tan densa que si se trajera una simple cucharadita a la Tierra, pesaría 10 millones de toneladas.
El rápido colapso del núcleo también hace que la estrella de neutrones aumente considerablemente su velocidad de rotación, al igual que un patinador sobre hielo que junta sus brazos para aumentar su giro, pero a una escala mucho mayor. Esto significa que algunas estrellas de neutrones recién formadas pueden girar tan rápido como 700 veces por segundo.
El colapso de este núcleo estelar tiene otra consecuencia. Las líneas del campo magnético de la estrella moribunda se aplastan entre sí, lo que hace que la fuerza del campo magnético se intensifique. Como resultado, algunas estrellas de neutrones tienen campos magnéticos que son mil billones de veces (1 seguido de 15 ceros) más potentes que el campo magnético del sol. Esto califica a estas estrellas de neutrones para su propia categoría, los magnetares.
La detección de pulsos de ondas de radio de magnetares es increíblemente rara, siendo XTE J1810-197 solo uno de los pocos magnetares conocidos que los produce. XTE J1810-197 Fue visto por primera vez emitiendo ondas de radio en 2003.pero luego este magnetar quedó en silencio durante más de una década.
La magnetar fue vista emitiendo ondas de radio nuevamente en 2018 por el telescopio Lovell de 76 m de la Universidad de Manchester en el Observatorio Jodrell Bank. A esto le siguió Murriyang, ubicado en Wiradjuri Country, Australia, que ha estado observando XTE J1810-197 desde entonces.
Aunque esta observación es completamente inesperada, el equipo tiene una idea de por qué este magnetar puede estar generando emisiones tan inusuales.
“Nuestros resultados sugieren que hay un plasma sobrecalentado sobre el polo magnético del magnetar, que actúa como un filtro polarizador”, dijo Lower. “Aún está por determinar cómo exactamente el plasma hace esto”.
El telescopio Murriyang de 64 metros está equipado con un receptor de ancho de banda ultra amplio de última generación, diseñado por ingenieros de CSIRO, que es altamente sensible a los cambios de brillo y polarización en una amplia gama de frecuencias de radio. Esto ayuda a recopilar mediciones precisas de una variedad de objetos celestes, especialmente magnetares.
Los investigadores esperan que las observaciones continuas de XTE J1810-197 con Murriyang ayuden a proporcionar información sobre una variedad de fenómenos extremos, poderosos e inusuales relacionados con los magnetares, como la dinámica del plasma, ráfagas de rayos X y rayos gammay potencialmente ráfagas de radio rápidas.
La investigación del equipo fue publicada en la revista. Astronomía de la naturaleza.