La astronomía es una ciencia de extremos: la más grande, la más candente y la más masiva. Hoy, el astrofísico Bryan Gaensler (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica) y sus colegas anunciaron que han vinculado dos extremos de la astronomía, lo que demuestra que algunas de las estrellas más grandes del cosmos se convierten en los imanes más fuertes cuando mueren.
"La fuente de estos objetos magnéticos muy poderosos ha sido un misterio desde que se descubrió el primero en 1998. Ahora, creemos que hemos resuelto ese misterio", dice Gaensler.
Los astrónomos basan sus conclusiones en datos tomados con el Telescopio Compacto Australiano CSIRO y el radiotelescopio Parkes en el este de Australia.
Un magnetar es un tipo exótico de estrella de neutrones: una bola de neutrones del tamaño de una ciudad creada cuando el núcleo de una estrella masiva se colapsa al final de su vida útil. Un magnetar generalmente posee un campo magnético más de un billón de veces (uno seguido de 15 ceros) más fuerte que el campo magnético de la Tierra. Si un magnetar estuviera ubicado a medio camino de la luna, podría borrar los datos de cada tarjeta de crédito en la tierra.
Los magnetares escupen ráfagas de rayos X de alta energía o rayos gamma. Los púlsares normales emiten haces de ondas de radio de baja energía. Solo se conocen unos 10 magnetares, mientras que los astrónomos han encontrado más de 1500 púlsares.
"Tanto los púlsares de radio como los magnetares tienden a encontrarse en las mismas regiones de la Vía Láctea, en áreas donde las estrellas han explotado recientemente como supernovas", explica Gaensler. "La pregunta ha sido: si se encuentran en lugares similares y nacen de manera similar, ¿por qué son tan diferentes?"
Investigaciones anteriores han insinuado que la masa de la estrella original y progenitora podría ser la clave. Documentos recientes de Eikenberry et al (2004) y Figer et al (2005) han sugerido esta conexión, basada en encontrar magnetares en grupos de estrellas masivas.
"Los astrónomos solían pensar que las estrellas realmente masivas formaron agujeros negros cuando murieron", dice el Dr. Simon Johnston (Instalación Nacional del Telescopio CSIRO Australia). "Pero en los últimos años nos hemos dado cuenta de que algunas de estas estrellas podrían formar púlsares, porque siguen un programa rápido de pérdida de peso antes de explotar como supernovas".
Estas estrellas pierden mucha masa al soplar en vientos que son como el viento solar del sol, pero mucho más fuertes. Esta pérdida permitiría que una estrella muy masiva forme un púlsar cuando muera.
Para probar esta idea, Gaensler y su equipo investigaron un magnetar llamado 1E 1048.1-5937, ubicado aproximadamente a 9,000 años luz de distancia en la constelación de Carina. Para obtener pistas sobre la estrella original, estudiaron el gas de hidrógeno que se encuentra alrededor del magnetar, utilizando los datos recopilados por el radiotelescopio de la serie Compact Telescope Australia de CSIRO y su radiotelescopio Parkes de 64 m.
Al analizar un mapa de gas de hidrógeno neutro, el equipo localizó un agujero sorprendente que rodea el magnetar. "La evidencia apunta a que este agujero es una burbuja tallada por el viento que fluyó de la estrella original", dice Naomi McClure-Griffiths (CSIRO Australia Telescope National Facility), uno de los investigadores que hizo el mapa. Las características del agujero indican que la estrella progenitora debe haber sido de 30 a 40 veces la masa del sol.
Otra pista de la diferencia púlsar / magnetar puede estar en la rapidez con que las estrellas de neutrones giran cuando se forman. Gaensler y su equipo sugieren que las estrellas pesadas formarán estrellas de neutrones que giran hasta 500-1000 veces por segundo. Tal rotación rápida debería alimentar una dinamo y generar campos magnéticos súper fuertes. Las estrellas de neutrones "normales" nacen girando a solo 50-100 veces por segundo, evitando que la dinamo funcione y dejándolas con un campo magnético 1000 veces más débil, dice Gaensler.
"Un magnetar pasa por un cambio de imagen extremo cósmico y termina muy diferente de sus primos de radio pulsar menos exóticos", dice.
Si los magnetares nacen de estrellas masivas, entonces se puede predecir cuál debería ser su tasa de natalidad, en comparación con la de los púlsares de radio.
"Los magnetares son los raros" tigres blancos "de la astrofísica estelar", dice Gaensler. “Estimamos que la tasa de natalidad de magnetar será solo una décima parte de la de los púlsares normales. Dado que los magnetares también son de corta duración, los diez que ya hemos descubierto pueden ser casi todos los que se pueden encontrar ”.
El resultado del equipo se publicará en un próximo número de The Astrophysical Journal Letters.
Este comunicado de prensa se publica junto con la Instalación Nacional del Telescopio de Australia de CSIRO.
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio Harvard College. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de CfA
