Investigadores que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han descubierto que el magnetar llamado SGR 0501 + 4516 está atravesando nuestra galaxia desde un lugar de origen desconocido. Los investigadores dicen que este magnetar fugitivo es el candidato más probable en nuestra galaxia, la Vía Láctea, para un magnetar que no nació en una explosión de supernova como se predijo inicialmente. Es tan extraño que incluso podría ofrecer pistas sobre el mecanismo detrás de los eventos conocidos como ráfagas rápidas de radio.
"Los magnetares son estrellas de neutrones, los restos muertos de estrellas, compuestas completamente de neutrones. Lo que hace que los magnetares sean únicos son sus campos magnéticos extremos", dijo Ashley Chrimes, autor principal del artículo de descubrimiento publicado en la revista Astronomy & Astrophysics del 15 de abril. Chrimes es investigador de la Agencia Espacial Europea en el Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial en los Países Bajos.
Los magnetares tienen superpoderes de héroe de cómic. Un magnetar tiene un campo magnético aproximadamente un billón de veces más potente que la magnetosfera de la Tierra. Si un magnetar volara cerca de la Tierra a la mitad de la distancia de la Luna, su intenso campo acabaría con todas las tarjetas de crédito de nuestro planeta. Si un humano se acercara a menos de 600 millas, el magnetar se convertiría en un proverbial rayo de la muerte de ciencia ficción, destrozando cada átomo dentro del cuerpo.
La extrañeza del magnetar se identificó con la ayuda de los instrumentos sensibles del Hubble, así como con puntos de referencia precisos de la nave espacial Gaia de la ESA (Agencia Espacial Europea).
Inicialmente, el misterioso magnetar fue descubierto en 2008 cuando el Observatorio Swift de la NASA detectó breves e intensos destellos de rayos gamma desde las afueras de la Vía Láctea. La fuente, que resultó ser uno de los 30 magnetares conocidos en la Vía Láctea, se denominó SGR 0501 + 4516.
Debido a que los magnetares son estrellas de neutrones, la explicación natural de su formación es que nacen en supernovas, cuando una estrella explota y puede colapsar hasta convertirse en una estrella de neutrones ultradensa. Este parece ser el caso de SGR 0501+4516, que se encuentra cerca de un remanente de supernova llamado HB9. La separación entre el magnetar y el centro del remanente de supernova en el cielo es de solo 80 minutos de arco, o un poco más ancha que el dedo meñique cuando se ve al final del brazo extendido.
Pero un estudio de una década con el Hubble puso en duda el lugar de nacimiento del magnetar. Después de las observaciones iniciales con telescopios terrestres poco después del descubrimiento de SGR 0501 + 4516, los investigadores utilizaron la exquisita sensibilidad y el apuntamiento constante del Hubble para detectar el tenue resplandor infrarrojo del magnetar en 2010, 2012 y 2020. Cada una de estas imágenes se alineó con un marco de referencia definido por las observaciones de la nave espacial Gaia, que ha elaborado un mapa tridimensional extraordinariamente preciso de casi dos mil millones de estrellas en la Vía Láctea. Este método reveló el movimiento sutil del magnetar a medida que atravesaba el cielo.
"Todo este movimiento que medimos es más pequeño que un solo píxel de una imagen del Hubble", dijo el coinvestigador Joe Lyman de la Universidad de Warwick, Reino Unido. "Ser capaz de realizar tales mediciones de manera robusta es realmente un testimonio de la estabilidad a largo plazo del Hubble".
Al rastrear la posición del magnetar, el equipo pudo medir el movimiento aparente del objeto a través del cielo. Tanto la velocidad como la dirección del movimiento de SGR 0501+4516 mostraron que el magnetar no podía asociarse con el remanente de supernova cercano. El seguimiento de la trayectoria del magnetar miles de años en el pasado mostró que no había otros restos de supernova o cúmulos estelares masivos con los que pudiera estar asociado.
Si SGR 0501+4516 no nació en una supernova, el magnetar debe ser más antiguo que su edad estimada de 20.000 años, o puede haberse formado de otra manera. Los magnetares también pueden formarse a través de la fusión de dos estrellas de neutrones de menor masa o a través de un proceso llamado colapso inducido por acreción. El colapso inducido por la acreción requiere un sistema estelar binario que contenga una enana blanca: el núcleo de una estrella muerta similar al Sol. Si la enana blanca extrae gas de su compañera, puede volverse demasiado masiva para sostenerse a sí misma, lo que lleva a una explosión, o posiblemente a la creación de un magnetar.
"Normalmente, este escenario conduce a la ignición de reacciones nucleares y a la explosión de la enana blanca, sin dejar nada atrás. Pero se ha teorizado que, bajo ciertas condiciones, la enana blanca puede colapsar en una estrella de neutrones. Creemos que así podría ser como nació SGR 0501", agregó Andrew Levan de la Universidad de Radboud en los Países Bajos y la Universidad de Warwick en el Reino Unido.
Descripción de las ráfagas rápidas de radio
SGR 0501 + 4516 es actualmente el mejor candidato para un magnetar en nuestra galaxia que puede haberse formado a través de una fusión o un colapso inducido por acreción. Los magnetares que se forman a través del colapso inducido por la acreción podrían proporcionar una explicación para algunas de las misteriosas ráfagas de radio rápidas, que son breves pero poderosos destellos de ondas de radio. En particular, este escenario puede explicar el origen de las ráfagas rápidas de radio que emergen de poblaciones estelares demasiado antiguas para haber nacido estrellas recientemente lo suficientemente masivas como para explotar como supernovas.
"Las tasas de natalidad de los magnetares y los escenarios de formación se encuentran entre las preguntas más apremiantes de la astrofísica de altas energías, con implicaciones para muchos de los eventos transitorios más poderosos del universo, como los estallidos de rayos gamma, las supernovas superluminosas y las ráfagas rápidas de radio", dijo Nanda Rea, del Instituto de Ciencias Espaciales de Barcelona, España.
El equipo de investigación tiene planeadas más observaciones del Hubble para estudiar los orígenes de otros magnetares en la Vía Láctea, ayudando a comprender cómo se forman estos objetos magnéticos extremos.
