Observan puntos de fusión en un magnetar por primera vez

La NASA ha observado por primera vez la fusión de puntos de rayos X de varios millones de grados en la superficie de un magnetar.

La  NASA ha observado por primera vez la fusión de puntos de rayos X de varios millones de grados en la superficie de un magnetar, un núcleo estelar super magnetizado no más grande que una ciudad.

"NICER rastreó cómo tres puntos calientes emisores de rayos X brillantes vagaban lentamente por la superficie del objeto mientras también disminuían de tamaño, proporcionando la mejor visión hasta ahora de este fenómeno", dijo George Younes, investigador de la Universidad George Washington en Washington y el Centro de Investigación de la NASA. Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland. "La mancha más grande finalmente se fusionó con una más pequeña, que es algo que no habíamos visto antes".

Este conjunto único de observaciones, ayudará a guiar a los científicos a una comprensión más completa de la interacción entre la corteza y el campo magnético de estos objetos extremos.

Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones alimentada por un campo magnético extremadamente fuerte que emite relámpagos de radiación gamma y de rayos X. Se forman cuando el núcleo de una estrella se implosiona durante una supernova y su masa remanente es aproximadamente la del Sol, todo ello se comprime en un diámetro de unos 20 kilómetros formando una estrella de neutrones de una altísima densidad. No solo la masa se conserva. También el campo magnético, y del mismo modo que la densidad aumenta, la intensidad de campo magnético hace lo propio amplificándose hasta diez mil millones de veces.

Lo que distingue a los magnetares es que tienen los campos magnéticos más fuertes conocidos, mil veces más fuertes que los de una estrella de neutrones típica. El campo magnético representa un enorme almacén de energía que, cuando se altera, puede generar una explosión de actividad de rayos X mejorada que dura de meses a años.

El 10 de octubre de 2020, el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA descubrió un estallido de un nuevo magnetar, llamado SGR 1830. Está ubicado en la constelación Scutum, y aunque su distancia no se conoce con precisión, los astrónomos estiman que el objeto se encuentra a unos 13.000 años luz de distancia. Swift giró su telescopio de rayos X hacia la fuente y detectó pulsos repetidos que revelaron que el objeto giraba cada 10,4 segundos.

Las mediciones NICER del mismo día muestran que la emisión de rayos X exhibió tres picos cercanos con cada rotación. Fueron causados ​​cuando tres regiones superficiales individuales mucho más calientes que sus alrededores giraron dentro y fuera de nuestra vista.

NICER observó SGR 1830 casi a diario desde su descubrimiento hasta el 17 de noviembre, después de lo cual el Sol estuvo demasiado cerca del campo de visión para una observación segura. Durante este período, los picos de emisión cambiaron gradualmente, ocurriendo en momentos ligeramente diferentes en la rotación del magnetar. Los resultados favorecen un modelo donde las manchas se forman y se mueven como resultado del movimiento de la corteza, de la misma manera que el movimiento de las placas tectónicas en la Tierra impulsa la actividad sísmica.

"La corteza de una estrella de neutrones es inmensamente fuerte, pero el intenso campo magnético de una magnetar puede forzarla más allá de sus límites", dijo Sam Lander, astrofísico de la Universidad de East Anglia en Norwich, Reino Unido, y coautor del estudio. "Comprender este proceso es un gran desafío para los teóricos, y ahora NICER y SGR 1830 nos han brindado una visión mucho más directa de cómo se comporta la corteza bajo estrés extremo".

El equipo cree que estas observaciones revelan una sola región activa donde la corteza se ha fundido parcialmente, deformándose lentamente bajo la tensión magnética. Los tres puntos calientes en movimiento probablemente representan ubicaciones donde los bucles coronales, similares a los brillantes arcos de plasma que se ven en el Sol, se conectan a la superficie. La interacción entre los bucles y el movimiento de la corteza impulsa el comportamiento de deriva y fusión.

 

"Los cambios en la forma del pulso, incluida la disminución del número de picos, solo se habían visto anteriormente en unas pocas observaciones 'instantáneas' muy separadas en el tiempo, por lo que no había forma de seguir su evolución", dijo Zaven Arzoumanian, líder científico de NICER en Goddard. "Tales cambios podrían haber ocurrido repentinamente, lo que sería más consistente con un campo magnético que se tambalea que con puntos calientes errantes".

NICER es una Misión de Oportunidad de Astrofísica dentro del Programa de Exploradores de la NASA, que brinda oportunidades de vuelos frecuentes para investigaciones científicas de clase mundial desde el espacio utilizando enfoques de gestión innovadores, optimizados y eficientes dentro de las áreas de ciencia de heliofísica y astrofísica.


Referencia:

George Younes et al. 2022. Pulse Peak Migration during the Outburst Decay of the Magnetar SGR 1830-0645: Crustal Motion and Magnetospheric Untwisting. Cornell University 2022. DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.05517

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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