Misteriosa estrella de neutrones pone en duda lo que sabíamos sobre su comportamiento

Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR) 

Una estrella de neutrones que desafía lo que conocemos sobre ellas ha sido detectada en la constelación de Cassiopeia a 24 mil años luz. Según una investigación publicada en Nature, esta estrella muerta está arrojando chorros relativistas, algo que de acuerdo a las teorías actuales, no tendría por qué ocurrir.

Una estrella de neutrones es el remanente estelar de lo que fue una supernova. La mayor parte del material de la estrella se dispara hacia el espacio, mientras que el núcleo colapsa sobre sí mismo, convirtiéndose en un objeto superdenso de poderosa gravedad aunque sin llegar a ser un agujero negro.

Ese colapso del núcleo tiene un efecto en el campo magnético de una estrella de neutrones: "hace que el campo magnético de la estrella aumente en varios billones de veces el de nuestro propio Sol, que luego se debilita gradualmente durante cientos de miles de años", dijo el astrónomo James Miller-Jones de la Universidad de Curtin y el Centro Internacional de Investigación de Radioastronomía (ICRAR).

Poderoso campo gravitacional

Al igual que los agujeros negros, las estrellas de neutrones también tienen un poderoso campo gravitacional, lo que significa que pueden acumular materia de otros objetos en su influencia. Este es el caso de la estrella de neutrones en este estudio, la cual es parte de un sistema binario llamado Swift J0243.6 + 6124, en el que el material de la estrella es absorbido por la estrella de neutrones.

Por otro lado, los chorros son potentes corrientes de radiación y partículas que entran en erupción casi a la velocidad de la luz desde los polos de los objetos de acreción. "Se producen cada vez que la materia cae sobre un objeto central denso, desde estrellas recién formadas a enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros", escribió Miller-Jones. "La única excepción fueron las estrellas de neutrones con campos magnéticos fuertes, alrededor de un billón de veces más fuertes que la del Sol".

Aún no se sabe qué impulsa estos chorros, pero esta evidente ausencia llevó a la teoría de que podrían verse limitados por potentes campos magnéticos. Sin embargo, eso no ocurre con Swift J0243.6 + 6124.

Una extraña estrella de neutrones  

Los investigadores, dirigidos por el astrónomo Jakob van den Eijnden de la Universidad de Amsterdam, observaron emisiones de radio provenientes del sistema, además de la emisión de rayos X detectada por Swift. Después de hacer observaciones y analizar los datos, llegaron a la conclusión de que las emisiones de radio eran consistentes con chorros relativistas de fuentes como agujeros negros, pero, curiosamente, 100 veces más débiles que los chorros de otras estrellas de neutrones.

"El espectro de radio de Swift J0243 es el mismo que el de los chorros de otras fuentes y evoluciona de la misma manera", dijo Van den Eijnden. "El brillo radial también sigue el mismo patrón, como se ve en otros sistemas de creación de chorros. Por lo tanto, por primera vez, hemos observado un chorro de una estrella de neutrones con un fuerte campo magnético".

Además, el chorro es muy potente: 10 billones de veces más fuerte que el de nuestro Sol. Esto desmiente bastante bien la teoría del campo magnético sobre la supresión de chorros, y exige un reexamen de cómo se producen y se lanzan, dijeron los investigadores.

Anteriormente, se había pensado que los chorros de estrellas de neutrones se canalizaban desde el campo magnético en la parte interna del disco de acreción, y si el campo magnético de la estrella de neutrones era lo suficientemente fuerte, evitaría que el disco de acreción se acercara lo suficiente como para desencadenarlo.

Una posible explicación es que, en algunos casos, la energía de rotación de la estrella de neutrones podría extraerse para alimentar a los chorros, señaló Miller-Jones; esto podría explicar por qué los chorros eran tan débiles en comparación con otras estrellas de neutrones.

"Cualquiera que sea la explicación, nuestro resultado es un gran ejemplo de cómo funciona la ciencia, con teorías que se desarrollan, se prueban contra las observaciones y se revisan a la luz de los nuevos resultados experimentales", escribió el investigador. "También nos proporciona una nueva clase de fuentes para probar cómo los campos magnéticos afectan el lanzamiento de chorros, lo que nos ayuda a comprender este mecanismo de retroalimentación clave en el universo", finaliza.

Poco a poco estamos entendiendo a las estrellas de neutrones. A comienzos de este año, un equipo internacional de astrónomos encontró por primera vez una estrella de neutrones en el corazón de una supernova. Y el año pasado se pudo registrar el choque de dos de este tipo de estrellas.

 


Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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