Astrónomos descubren el Magnetar más joven de todos los tiempos


Utilizando el satélite artificial Swift de la NASA, el observatorio espacial XMM-Newton de la ESA, el telescopio espectroscópico nuclear conjunto de la NASA (NuSTAR) y telescopios terrestres, los astrónomos han detectado una fuerte explosión de rayos X, un estallido de larga duración, y una serie de fuertes y cortos pulsos de radio de una estrella de neutrones joven, con un campo magnético de unos 70 billones de veces más fuerte que el de la Tierra. El objeto, llamado Swift J1818.0-1607, emitió rayos X hace unos 16,000 años, cuando solo tenía unos 240 años de vida.

Swift J1818.0-1607 reside en la constelación de Sagitario, a unos 16,000 años luz de distancia. Tiene un campo magnético hasta 1,000 veces más fuerte que una estrella de neutrones típica y pertenece a una clase especial de objetos llamados magnetares.

Un magnetar  (magneto estrella) es un tipo de estrella de neutrones alimentada con un campo magnético extremadamente fuerte. Se trata de una variedad de púlsar cuya característica principal es la expulsión, en un breve período (equivalente a la duración de un relámpago), de enormes cantidades de alta energía en forma de rayos X y rayos gamma. El campo magnético deteriora la potencia de emisión de la radiación electromagnética de alta energía, principalmente los rayos X y los rayos gamma.

Con alrededor de 240 años, Swift J1818.0-1607 es la estrella de neutrones más joven y el magnetar más joven jamás descubierto.

También es uno de los objetos de giro más rápido conocido, girando una vez cada 1.36 segundos, a pesar de contener la masa de dos masas solares dentro de un remanente estelar que mide solo 25 km de ancho.

"Este objeto nos muestra un tiempo anterior a la vida de un magnetar que nunca antes habíamos visto, muy poco después de su formación", dijo el Dr. Nanda Rea, astrónomo del Instituto de Ciencias del Espacio.

Si bien hay más de 3.000 estrellas de neutrones conocidas, los astrónomos han identificado solo 31 magnetares confirmados, incluido este descubrimiento reciente.

"Swift J1818.0−1607 se encuentra a unos 16,000 años luz de distancia, dentro de los confines de la Vía Láctea", dijo el Dr. Paolo Esposito, astrónomo de la Escuela Universitaria de Estudios Avanzados IUSS Pavia y el Instituto de Astrofísica Espacial y Física Cósmica de Milán.

"Descubrir algo tan joven, justo después de que se formó en el Universo, es extremadamente emocionante. La gente en la Tierra habría podido ver la explosión de supernova que formó este magnetar bebé hace unos 240 años".

Crédito de la imagen: ESA / XMM-Newton / P. Esposito et al.

Aquí se muestra una imagen compuesta de Swift J1818.0-1607, el púlsar más joven jamás observado, visto por la cámara EPIC-pn a bordo del observatorio espacial XMM-Newton de la ESA. La imagen combina observaciones en las siguientes bandas de energía: 2-4 keV (rojo), 4-7.5 keV (verde) y 8.5-12 keV (azul).

El Satélite Artificial Swift observó al magnetar cuando comenzó a estallar. En esta fase, su emisión de rayos X se volvió al menos 10 veces más brillante de lo normal.

Los eventos de explosión varían en sus características, pero generalmente comienzan con un aumento repentino en su brillo en el transcurso de días o semanas, seguido de una disminución gradual durante meses o años a medida que el magnetar vuelve a su brillo normal.

El equipo de Swift alertó a la comunidad mundial de astronomía sobre el evento, y el observatorio espacial XMM-Newton y NuSTAR realizaron estudios de seguimiento rápidos.

A diferencia de la mayoría de los magnetares, que solo son observables en rayos X, la observación con el radiotelescopio de Cerdeña, tomada aproximadamente una semana después de la explosión de rayos X, reveló que Swift J1818.0−1607 es uno de los pocos objetos que también muestra pulsaciones emitidas en ondas de radio.

“Las estrellas de neutrones que emiten haces de radio de larga duración se denominan púlsares de radio. Swift J1818.0−1607 es uno de los cinco magnetares conocidos que también son púlsares de radio”, dijeron los investigadores.

Crédito de la imagen: ESA.

Referencia del documento científico:
P. Esposito et al. 2020. A Very Young Radio-loud Magnetar. The Astrophysical Journal Letters, Volume 896, Number 2, L30; doi: 10.3847/2041-8213/ab9742

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