Las observaciones arrojan más luz sobre las propiedades y la evolución de un magnetar joven recientemente descubierto


Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de radio y rayos X a largo plazo de un magnetar joven detectado recientemente conocido como Swift J1818.0-1607. Los resultados de la campaña de monitoreo, publicados el 15 de febrero en arXiv.org, brindan información importante sobre las propiedades y la evolución de esta fuente.

Los magnetares son estrellas de neutrones con campos magnéticos extremadamente fuertes, más de mil billones de veces más fuertes que el campo magnético de nuestro planeta. El decaimiento de los campos magnéticos en los magnetares potencia la emisión de radiación electromagnética de alta energía, por ejemplo, en forma de rayos X u ondas de radio.

Los cuatro modos de emisión de radio diferentes de Swift J1818.0-1607 que se identificaron. El panel inferior muestra series temporales de subintegración de 8 segundos para cada modo de emisión a 1,4 GHz observado con el telescopio Lovell. El panel superior muestra el perfil promedio resultante formado a partir de las series temporales que se muestran en el panel inferior. Crédito: Rajwade et al., 2022.

Descubierto en 2020 con la nave espacial Swift de la NASA, Swift J1818.0-1607 es un magnetar que muestra pulsaciones de rayos X con un período de 1,36 segundos. El objeto también se detectó en longitudes de onda de radio, lo que lo convierte en el quinto magnetar de radio alto conocido hasta la fecha. Con una edad característica estimada entre 250 y 1000 años, Swift J1818.0-1607 es uno de los magnetares más jóvenes identificados hasta ahora.

Desde su estallido de rayos X brillantes en 2020, Swift J1818.0-1607 ha experimentado grandes variaciones en su comportamiento de giro hacia abajo. Las observaciones de esta magnetar muestran que la emisión de radio exhibe una gran variabilidad y que la fuente muestra un fenómeno de cambio de modo cuando la emisión de radio cambia abruptamente con un cambio correspondiente en la forma del pulso. Aunque se han investigado las propiedades a corto plazo de Swift J1818.0-1607, todavía no se ha realizado ningún estudio a largo plazo de esta magnetar.

Por lo tanto, un equipo de astrónomos dirigido por Kaustubh Rajwade de la Universidad de Manchester, Reino Unido, realizó una campaña de seguimiento a largo plazo de Swift J1818.0-1607 utilizando el radiotelescopio Lovell de 76 m y el telescopio MkII de 26 m, ambos ubicada en Jodrell Bank, Reino Unido.

«Swift J1818.0-1607 se ha observado regularmente en longitudes de onda de radio y rayos X durante aproximadamente un año desde el estallido. Esto brinda la oportunidad de estudiar la evolución casi simultánea de la emisión de radio y rayos X del magnetar desde el estallido. Aquí, presentamos la evolución de la emisión de radio y rayos X de Swift J1818.0-1607 en el lapso de un año a medida que la magnetar hace la transición a niveles de flujo de rayos X inactivos «, escribieron los investigadores en el papel.

El estudio encontró que la emisión de radio de Swift J1818.0-1607 evoluciona con el tiempo y puede caracterizarse por distintos modos definidos por distintas formas de perfil de radio y emisión. El seguimiento a largo plazo de esta magnetar reveló modos similares que se caracterizan por el cambio en el índice de modulación de la derivada de la frecuencia de espín sobre un valor nominal de aproximadamente 0,0137 nHz/s.

Además, el tiempo de transición entre dos modos de radio en Swift J1818.0-1607 se correlaciona con el tiempo de transición en el modo de la derivada de frecuencia de espín. Esto, según los astrónomos, indica un cambio en las condiciones físicas de la magnetosfera similar a lo que se ve en otros púlsares canónicos que cambian de modo. Los investigadores agregaron que estos resultados respaldan la hipótesis que apunta a un vínculo físico entre los púlsares canónicos y los magnetares de radio fuerte y sugieren que las emisiones de radio en ellos son manifestaciones diferentes del mismo mecanismo de emisión.

«Nuestro estudio muestra que la emisión de radio en los magnetares puede ser bastante similar a la emisión que se ve en los púlsares de radio y Swift J1818.0-1607 podría ser el enlace que conecta las dos subpoblaciones de estrellas de neutrones», concluyeron los autores del artículo. .

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