Detectan el campo magnético más fuerte del universo
¿Podría haber versiones más potentes aún? Por supuesto; es solo que aún no lo hemos detectado. Nuestros instrumentos son limitados.
Un equipo de astrónomos ha detectado el campo magnético más fuerte jamás observado en el universo. Ha sido precisamente el equipo de investigadores de Insight-HXMT quienes, al estudiar las potentes señales de rayos X que provienen de una estrella de neutrones, calcularon que su campo magnético es decenas de millones de veces más fuerte que cualquier otro creado en un laboratorio aquí en la Tierra.
Comparado con otros satélites de rayos X, Insight-HXMT tiene ventajas destacadas en la detección de líneas de ciclotrón (especialmente a altas energías) debido a su cobertura espectral de banda ancha (1-250keV), gran área efectiva a altas energías o efectos de acumulación insignificantes para fuentes brillantes.
¿De dónde proviene este potente campo magnético?
Si nombre es GRO J1008-57, una estrella de neutrones perteneciente a un subtipo muy específico: un púlsar de rayos X en crecimiento. Como púlsar, emite potentes rayos de radiación electromagnética que barren periódicamente la Tierra como un rayo de luz. La estrella de neutrones acumula materia y forma un disco de acreción circundante. Si el campo magnético es fuerte, la materia acumulada se canaliza mediante líneas magnéticas hacia la superficie de la estrella de neutrones, lo que produce radiaciones de rayos X. La descripción de "rayos X acumulados" proviene del hecho de que el material cae regularmente sobre su superficie, provocando explosiones periódicas de rayos X energéticos que pueden ser detectados por telescopios. Y precisamente astrónomos de la Academia China de Ciencias y la Universidad Eberhard Karls de Tübingen son quienes han podido detectar y estudiar uno de estos estallidos para calcular la fuerza del campo magnético del púlsar.
Tenemos que remontarnos a un estallido en agosto de 2017; los astrónomos observaron el púlsar utilizando el Telescopio de Modulación de Rayos X Duros (Insight-HXMT) o simplemente telescopio Insight, inaugurado en 2017 para observar agujeros negros, estrellas de neutrones y fenómenos similares. Los expertos notaron una firma particular llamada característica de dispersión resonante de ciclotrón (CRSF), un patrón que ocurre cuando los fotones de rayos X se dispersan de los electrones del plasma en la superficie.
Este CRSF se midió a una energía de 90 keV a un nivel de significancia de> 20σ. (Tenga en cuenta que la comunidad científica confirma un nuevo descubrimiento científico cuando su nivel de significancia es mayor que 5σ); con este dato, el equipo calculó que el campo magnético del púlsar era tan alto como mil millones de Tesla. Se trata, con mucho, del campo magnético más poderoso jamás detectado en el universo. Para que nos pongamos en contexto, como referencia, el campo magnético más fuerte creado en el laboratorio ha sido, hasta ahora, de “apenas” 1.200 Tesla.
Si bien este es el más fuerte que se ha detectado directamente, se teoriza que versiones incluso más intensas de estrellas de neutrones, llamadas magnetares, pueden tener campos magnéticos de hasta 100.000 millones de Tesla. Los magnetares o magnetoestrellas son versiones de estrellas de neutrones alimentadas con un campo magnético increíblemente fuerte. Son remanantes súperdensos de explosiones de supernovas. Podríamos decir que los imagen más potentes conocidos de nuestro universo.
Referencia: M. Y. Ge et al. Insight-HXMT Firm Detection of the Highest-energy Fundamental Cyclotron Resonance Scattering Feature in the Spectrum of GRO J1008-57, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/2041-8213/abac05
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