Avance en el misterio de los magnetares: estrellas de neutrones que parecen más complejas de lo que se pensaba
Los magnetares son estrellas de neutrones con potentes campos magnéticos y su comportamiento puede ser más complejo de lo que pensaban los astrónomos.
El telescopio Lovell en Jodrell Bank ha permitido a un equipo internacional de investigadores lograr un avance trascendental en la comprensión del extraordinario comportamiento de un magnetar. Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones con un campo magnético extremadamente potente; se cree que pueden ser candidatos para causar muchas ráfagas de radio rápidas.
Las observaciones de la emisión de radio proveniente de XTE J1810-197, una estrella previamente inactiva ubicada a 8.000 años luz de distancia, muestran que está emitiendo luz fuertemente polarizada y que cambia rápidamente, lo que implica que las interacciones en la superficie de la estrella son más complicadas de lo que sugerían las explicaciones teóricas.
No perder de vista
XTE J1810-197 es sólo uno de los pocos magnetares conocidos que producen pulsos de radio, ya que este comportamiento es extremadamente raro. Se observó por primera vez emitiendo señales de radio en 2003 antes de permanecer en silencio durante la siguiente década; Las señales fueron detectadas nuevamente por el telescopio Lovell de 76 m en 2018.
Desde entonces, investigadores de la Universidad de Manchester, el Instituto Max Planck de Radioastronomía, CSIRO y la Universidad de Southampton vigilan la situación utilizando los telescopios Lovell, Effelsberg y Murriyang.
"Fue crucial seguir observando el magnetar con radiotelescopios incluso cuando estaba apagado, por lo que pudimos captarlo inmediatamente después del estallido de radio", explica la Dra. Lina Levin Preston, investigadora asociada de la Universidad de Manchester.
"Es la primera vez que disponemos de datos muestreados con la suficiente densidad en el momento justo para poder resolver esta precesión y su amortiguación, lo que ha sido posible gracias a muchos años de seguimiento dedicado a esta fuente con grandes radiotelescopios, incluido el telescopio Lovell de Jodrell Bank".
Cambios significativos
El equipo observó cambios significativos en las señales de radio que emanaban del magnetar, especialmente en la forma en que se polarizaba la luz, lo que significaba que el haz de radio del magnetar estaba cambiando su dirección en relación con la Tierra.
Se cree que la causa fue la precesión libre, en la que el magnetar se bambolea ligeramente debido a pequeñas asimetrías en su estructura, como una peonza. Este bamboleo disminuyó inesperadamente a lo largo de unos meses antes de detenerse por completo, lo que contradice la creencia de muchos astrónomos de que la repetición de ráfagas de radio rápidas podría deberse a magnetares en precesión.
"Esperábamos ver algunas variaciones en la polarización de la emisión de este magnetar, ya que lo sabíamos por otros magnetares, pero no esperábamos que estas variaciones fueran tan sistemáticas, siguiendo exactamente el comportamiento que provocaría el bamboleo de la estrella", explica Gregory Desvignes, del Instituto Max Planck de Radioastronomía, autor principal de uno de los dos artículos publicados en Nature Astronomy.
Pero aún no está claro por qué cambia la polarización circular, donde la luz parece girar en espiral a medida que se mueve a través del espacio.
"Nuestros resultados sugieren que hay un plasma sobrecalentado sobre el polo magnético del magnetar, que actúa como un filtro polarizador", dice el Dr. Marcus Lower, becario postdoctoral que dirigió la investigación australiana utilizando Murriyang, el radiotelescopio Parkes de CSIRO. "Aún está por determinar cómo exactamente el plasma hace esto".
"Nuestros hallazgos demuestran que en la producción de las ondas de radio que podemos detectar con radiotelescopios sensibles intervienen procesos físicos exóticos. Además, hemos aprendido que los magnetares son imanes ultrafuertes en el espacio que giran de formas complicadas", añade Patrick Weltevrede, coautor de ambos artículos y profesor titular de Astrofísica de Púlsares en Manchester.
Referencias de la noticia:
Lower, M.E., Johnston, S., Lyutikov, M. et al. (2024) Linear to circular conversion in the polarized radio emission of a magnetar. Nature Astronomy.
Desvignes, G., Weltevrede, P., Gao, Y. et al. (2024) A freely precessing magnetar following an X-ray outburst. Nature Astronomy.