Un magnetar de la Vía Láctea escupe rayos gama programados


Una estrella de neutrones con un campo magnético mejorado está en el horario previsto. Justo cuando los astrónomos habían predicho, comenzó a escupir rayos gamma en ráfagas, comportándose de una manera nunca antes vista en estos objetos.

Después de que una estrella se convierte en supernova, puede dejar un núcleo comprimido llamado estrella de neutrones. Con más de la masa del Sol en una bola de 20 kilómetros (12 millas) de ancho, algunas de estas estrellas exóticas tienen un campo magnético al menos mil billones de veces más fuerte que el de la Tierra, lo que las convierte en magnetares, cuerpos con los campos magnéticos más fuertes del mundo. universo.

Ilustración artística de una magnetar, una estrella de neutrones con potentes campos magnéticos y corteza crujiente.
ESA

Este magnetismo extremo probablemente esté detrás de las oleadas de radiación de alta energía llamadas rayos gamma. La corteza de una magnetar puede agrietarse bajo el estrés de un magnetismo intenso, provocando terremotos que disparen rayos gamma al espacio. El magnetar SGR 1935 + 2154 es uno de esos “repetidores gamma” conocidos, y también es una fuente de breves y potentes destellos de radio llamados ráfagas de radio rápidas (FRBS). La pregunta es, ¿estos estallidos repetitivos siguen un patrón?

Un equipo dirigido por Mikhail Denissenya (Universidad de Nazarbayev, Kazajstán) consideró los últimos siete años de datos de rayos gamma para encontrar que esta magnetar probablemente exhibe episodios periódicos, estallando con rayos gamma durante los períodos activos pero luego disminuyendo durante períodos más tranquilos e inactivos. Los investigadores predijeron que la magnetar terminaría su letargo de rayos gamma y volvería a la vida en junio de este año, y he aquí que lo hizo. El comportamiento podría ayudar a exponer la fuente de estallidos gamma y de radio en el cosmos. Sus resultados aparecen en la revista Physical Review D de julio (la versión preliminar está disponible aquí).

REPETICIÓN DE RAYOS GAMMA
Los estallidos de rayos gamma de esta magnetar galáctica parecen ocurrir en períodos regulares de cuatro meses, seguidos de tres meses de inactividad. Los resultados del análisis de Denissenya implican un período de 231 días desde el comienzo de un período activo al siguiente, con solo una probabilidad de 3 en 10,000 de que estos eventos ocurran al azar.

Incluso más convincente que la probabilidad periódica fue la detección de un aumento gamma anticipado. El equipo de Denissenya predijo que la magnetar debería estar activa entre el 1 de junio y el 7 de octubre, con estallidos de rayos gamma apareciendo en cualquier momento entre esas fechas. Y efectivamente, después de una pausa, se produjo un estallido justo a tiempo, el 24 de junio, justo antes de que se publicara su estudio.

Kaustubh Rajwade (Universidad de Manchester), que no participó en el estudio, sigue siendo escéptico a pesar de las probabilidades. “Esta es definitivamente una evidencia de un posible comportamiento periódico en el estallido de SGR 1935 + 2154”, dice. Pero agrega que los registros desiguales de eventos hacen que sea difícil estar seguro, y está de acuerdo con el equipo de Denissenya en que se necesitan datos adicionales.

Sin embargo, el estallido de rayos gamma previsto “es un buen augurio para su descubrimiento”, dice Rajwade.

CUE LAS RÁFAGAS DE RADIO
Para comprender por qué SGR 1935 + 2154 es tan puntual, los astrónomos deben considerar que también es una fuente de FRB, que ocurren tan rápidamente que los científicos a veces tienen dificultades para identificar de dónde vienen, y mucho menos qué las causa. Pero la primavera pasada, un destello de ondas de radio de SGR 1935 + 2154, que ya estaba siendo monitoreado, marcó la primera fuente conocida de FRB dentro de nuestra galaxia.

Sabiendo que los FRB y los estallidos de rayos gamma pueden provenir de magnetares, los astrónomos han sugerido que los dos fenómenos están conectados. Dado que SGR 1935 + 2154 muestra ambos tipos de arrebatos, el comportamiento periódico que informa el equipo de Denissenya sería “un gran impulso para esta hipótesis” si se confirma, dice Rajwade, especialmente porque se ha encontrado que otros dos FRB se repiten.

Tal actividad periódica en los magnetares podría ser una función de su precesión: el bamboleo en forma de peonza de un objeto giratorio. En este caso, veríamos estallidos cuando el eje magnético de la estrella de neutrones cruza la línea de visión de la Tierra, y dejaríamos de verlos cuando el eje se aleja.

Si nuestra magnetar galáctica realmente muestra un comportamiento gamma periódico y produce un FRB durante una ventana activa predicha, entonces sus ráfagas de radio también pueden repetirse siguiendo un patrón similar. Tal descubrimiento, afirma Rajwade, sería un gran paso hacia la comprensión de la conexión entre magnetares, FRB y estallidos gamma. La próxima generación de encuestas, como el Observatorio Vera Rubin, puede ser la que proporcione a los astrónomos esta evidencia.

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