En una galaxia cercana, un tipo raro de estrella muerta estalló en un estallido gigante.
Esto en sí mismo puede no ser tan peculiar; pero, por primera vez, los cambios en su brillo durante este evento se han documentado en detalle, dando a los científicos una ventana para comprender los procesos que producen estos colosales destellos.
La estrella es un tipo de estrella de neutrones extrema llamada magnetar, ubicada a una distancia de hasta 13 millones de años luz en el Galaxia de monedas de plata (NGC 253)
“Incluso en estado inactivo, los magnetares pueden ser cien mil veces más luminosos que nuestro Sol, pero en el caso del destello que hemos estudiado, el GRB 2001415, la energía que se liberó es equivalente a la que nuestro Sol irradia en cien mil años”, dijo el astrofísico Alberto J. Castro-Tirado del Instituto de Astrofísica de Andalucía en España.
Todas las estrellas tienen sus caprichos y peculiaridades, pero las magnetares tienen que estar cerca de las más peculiares. Son estrellas de neutrones, que ya son fascinantes: los núcleos muertos colapsados de estrellas que alguna vez fueron masivas, hasta alrededor de 2,3 veces la masa del Sol, empaquetadas en una esfera ultradensa de solo 20 kilómetros (12,4 millas) de ancho.
Lo que trae una magnetar a la mesa es un campo magnético absolutamente increíble. Estas estructuras magnéticas son unas 1000 veces más poderosas que las típicas estrellas de neutrones, y una cuatrillones de veces más poderoso que la de la Tierra, y no sabemos cómo ni por qué se forman.
Sabemos que dan como resultado algunos comportamientos bastante interesantes que no se ven en las estrellas de neutrones promedio. La presión interna de la gravedad compite con la atracción externa del campo magnético, lo que da como resultado temblores de magnetar impredecibles y poderosos. Estos terremotos, según creen ahora los científicos, son los contendientes más fuertes para las misteriosas señales conocidas como ráfagas rápidas de radio, que emiten, en milisegundos, más energía de radio que 500 millones de soles.
Pero estos terremotos son erráticos, impredecibles, lo que significa que han sido difíciles de observar y caracterizar. Cue 15 de abril de 2020, cuando un instrumento en la Estación Espacial Internacional diseñado para monitorear la atmósfera de la Tierra detectó algo mucho más distante. Ese fue el evento llamado GRB 2001415, un estallido de rayos gamma emitido, se determinó más tarde, por un magnetar en otra galaxia.
Ahora, utilizando inteligencia artificial, un equipo dirigido por Castro-Tirado ha analizado la erupción en detalle, midiendo con precisión las oscilaciones de brillo producidas por el magnetar durante la erupción.
“La dificultad radica en la brevedad de la señal, cuya amplitud decae rápidamente y se incrusta en el ruido de fondo. Y, como es un ruido correlacionado, es difícil distinguir su señal”. explicó el astrofísico Víctor Reglero de la Universidad de Valencia en España.
“La inteligencia del sistema que hemos desarrollado en la Universitat de València es la que ha permitido, junto con sofisticadas técnicas de análisis de datos, detectar este espectacular fenómeno”.
Según el análisis del equipo, las oscilaciones son consistentes con olas de alfvén en la magnetosfera del magnetar provocada por un terremoto en la corteza. Estas ondas rebotan de un lado a otro entre las huellas de sus líneas de campo magnético, liberando energía a medida que interactúan en un proceso llamado reconexión magnética, que sabemos que resulta en destellos en nuestra propia estrella.
Al medir las oscilaciones, el equipo determinó que el volumen de la erupción del magnetar era, en magnitud, igual o incluso mayor que el volumen del propio magnetar. Eso es bastante espectacular, especialmente considerando el golfo del espacio a través del cual viajó la emisión. Es la magnetar más distante para la que se ha observado tal erupción.
“Visto en perspectiva, ha sido como si la magnetar quisiera indicarnos su existencia desde su soledad cósmica, cantando en los kHz con la fuerza de un Pavarotti de mil millones de soles”, reglero dijo. “¡Un verdadero monstruo cósmico!”
La investigación del equipo ha sido publicada en Naturaleza.
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