Los astrónomos han descubierto un púlsar que gira rápidamente con un poderoso campo magnético, llamado magnetar, que está demostrando algunos trucos nuevos. Los descubridores piensan que el campo magnético alrededor de la estrella se está retorciendo, causando que fluyan enormes corrientes eléctricas, estas corrientes están generando pulsos de radio.
Los astrónomos que utilizan radiotelescopios de todo el mundo han descubierto una estrella de neutrones que gira con un campo magnético superpoderoso, llamado magnetar, haciendo cosas que nunca antes se había visto hacer. El extraño comportamiento los ha obligado a desechar teorías anteriores sobre los púlsares de radio y promete dar nuevas ideas sobre la física detrás de estos objetos extremos.
El magnetar, aproximadamente a 10,000 años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Sagitario, emite poderosos pulsos de ondas de radio sincronizados regularmente, como los púlsares de radio, que son estrellas de neutrones con campos magnéticos mucho menos intensos. Por lo general, los magnetares son visibles solo en rayos X y, a veces, muy débilmente en luz óptica e infrarroja.
“Nadie ha encontrado pulsos de radio provenientes de un magnetar antes. Pensamos que los magnetares no hicieron esto ", dijo Fernando Camilo de la Universidad de Columbia. "Este objeto nos va a enseñar cosas nuevas sobre la física magnetar que nunca hubiéramos aprendido de otra manera", agregó Camilo.
Las estrellas de neutrones son los restos de estrellas masivas que han explotado como supernovas. Al contener más masa que el Sol, están comprimidos a un diámetro de solo 15 millas, lo que los hace tan densos como los núcleos atómicos. Los púlsares ordinarios son estrellas de neutrones que emiten "rayos de faro" de ondas de radio a lo largo de los polos de sus campos magnéticos. A medida que la estrella gira, el haz de ondas de radio se lanza, y cuando pasa la dirección de la Tierra, los astrónomos pueden detectarlo con radiotelescopios.
Los científicos han encontrado alrededor de 1700 púlsares desde su primer descubrimiento en 1967. Mientras que los púlsares tienen fuertes campos magnéticos, aproximadamente una docena de estrellas de neutrones han sido denominadas magnetares porque sus campos magnéticos son 100-1,000 veces más fuertes que los de los púlsares típicos. Es la descomposición de esos campos increíblemente fuertes lo que potencia su extraña emisión de rayos X.
"El campo magnético de una magnetar haría girar a un portaaviones y apuntar hacia el norte más rápido que una aguja de la brújula se mueve en la Tierra", dijo David Helfand, de la Universidad de Columbia. El campo de un magnetar es 1,000 billones de veces más fuerte que el de la Tierra, señaló Helfand.
El nuevo objeto, llamado XTE J1810-197, fue descubierto por primera vez por Rossi X-ray Timing Explorer de la NASA cuando emitió una fuerte explosión de rayos X en 2003. Mientras los rayos X se desvanecían en 2004, Jules Halpern de la Universidad de Columbia y Los colaboradores identificaron al magnetar como un emisor de ondas de radio utilizando el radiotelescopio Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation (NSF) en Nuevo México. Cualquier emisión de radio es altamente inusual para un magnetar.
Debido a que no se había visto que los magnetares emitieran regularmente ondas de radio, los científicos suponían que la emisión de radio era causada por una nube de partículas arrojadas por la estrella de neutrones en el momento de su explosión de rayos X, una idea que pronto se darían cuenta de que estaba equivocada.
Sabiendo que el magnetar emitía alguna forma de ondas de radio, Camilo y sus colegas lo observaron con el radiotelescopio Parkes en Australia en marzo e inmediatamente detectaron pulsaciones de radio asombrosamente fuertes cada 5,5 segundos, correspondientes a la velocidad de rotación previamente determinada de la estrella de neutrones. .
Mientras continuaban observando XTE J1810-197, los científicos tuvieron más sorpresas. Mientras que la mayoría de los púlsares se debilitan en las frecuencias de radio más altas, XTE J1810-197 no lo hace, siendo un emisor fuerte en frecuencias de hasta 140 GHz, la frecuencia más alta jamás detectada por un púlsar de radio. Además, a diferencia de los púlsares normales, la emisión de radio del objeto fluctúa en intensidad día a día, y la forma de las pulsaciones también cambia. Estas variaciones probablemente indican que los campos magnéticos alrededor del púlsar también están cambiando.
¿Qué está causando este comportamiento? Por el momento, los científicos creen que el intenso campo magnético del magnetar se está retorciendo, causando cambios en los lugares donde fluyen enormes corrientes eléctricas a lo largo de las líneas del campo magnético. Estas corrientes probablemente generan las pulsaciones de radio.
"Para resolver este misterio, continuaremos monitoreando este loco objeto con tantos telescopios como podamos y con la mayor frecuencia posible. Con suerte, ver todos estos cambios con el tiempo nos dará una comprensión más profunda de lo que realmente está sucediendo en este entorno tan extremo ", dijo el miembro del equipo Scott Ransom del Observatorio Nacional de Radioastronomía.
Debido a que esperan que el XTE J1810-197 se desvanezca en todas las longitudes de onda, incluida la radio, los científicos también lo han observado con el Telescopio Robert C. Byrd Green Bank de la NSF y el Very Long Baseline Array (VLBA), Parkes y el Telescopio Compacto de Australia. en Australia, el telescopio IRAM en España y el Observatorio Nancay en Francia. John Reynolds y John Sakissian del Observatorio Parkes, Neil Zimmerman de la Universidad de Columbia y Juan Penalver y Aris Karastergiou del IRAM también son miembros del equipo de investigación. Los científicos informaron sus hallazgos iniciales en la edición del 24 de agosto de la revista científica Nature.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Fuente original: Comunicado de prensa de NRAO
