Desde mediados de la década de 2020, la astronomía de radio lleva acumulando una deuda pendiente con el universo. En distintos rincones remotos de nuestra galaxia, los telescopios han captado una y otra vez un tipo de señal que no encaja en ningún molde conocido: pulsos periódicos de ondas de radio que aparecen, brillan durante unos segundos, y luego desaparecen. Se repiten con una cadencia demasiado lenta para corresponder a ningún objeto astrofísico que los modelos teóricos habían anticipado. Hasta ahora, nadie sabía con certeza de dónde venían ni qué los producía. Ahora, un equipo internacional liderado por un estudiante de doctorado de la Universidad de Sídney ha identificado el primer sistema confirmado capaz de actuar como piedra de Rosetta para descifrar esta familia de objetos cósmicos. Los resultados se publican en Nature Astronomy.
Un misterio que comenzó con una pulsación inexplicable
La historia arranca en 2022, cuando los astrónomos detectaron por primera vez una señal de radio procedente del plano de la Vía Láctea que no se parecía a nada catalogado. El objeto, denominado GLEAM-X J162759.5−523504.3, emitía durante entre 30 y 60 segundos, alcanzaba una luminosidad que lo colocaba momentáneamente entre las fuentes de radio más brillantes del cielo en baja frecuencia, y repetía este comportamiento exactamente cada 18,18 minutos. Luego se apagó.
Podría haber sido una anomalía pasajera, un evento singular sin categoría. Pero no fue así. Los telescopios fueron encontrando más: otra señal, y otra, y otra más, siempre con el mismo patrón general — pulsos periódicos con intervalos de minutos o incluso horas, incompatibles con cualquier tipo de estrella de neutrones conocida. Hoy se conocen alrededor de una docena de estos objetos, agrupados bajo la denominación de transitorios de radio de largo período, o LPT por sus siglas en inglés.
El problema fundamental es que ningún modelo convencional los explicaba. Los púlsares — estrellas de neutrones en rotación rápida que emiten haces de radio con la regularidad de un faro — giran en general en escalas de milisegundos a segundos. Los modelos físicos predicen que una estrella de neutrones que gire tan despacio como implican estas señales no debería ser capaz de generarlas. Los LPT existían en los datos pero carecían de explicación teórica convincente.
Piezas de un rompecabezas sin imagen de referencia
Con el tiempo, los astrónomos comenzaron a reunir indicios parciales. Algunas observaciones apuntaban a enanas blancas fuertemente magnetizadas como posibles fuentes. Otras sugerían que al menos algunos LPT podrían originarse en sistemas binarios, donde una enana blanca interactúa con una estrella compañera, generando emisiones periódicas al ritmo del movimiento orbital.
Un avance significativo llegó en 2025, cuando el LPT denominado ILT J1101+5521 fue rastreado hasta un sistema formado por una enana roja y una enana blanca en órbita tan próxima que sus campos magnéticos chocaban repetidamente, produciendo estallidos de radio a intervalos regulares. Era una pieza más del rompecabezas, pero el cuadro seguía incompleto.
Entonces aparecieron los rayos X. El LPT ASKAP J1832-0911 resultó emitir también en ese rango energético, lo que sugería que los procesos físicos involucrados eran más complejos y energéticos de lo que se pensaba. Sin embargo, ningún objeto había logrado reunir simultáneamente todos los rasgos observados en distintos LPT: emisión de radio y de rayos X, sistema binario confirmado, accreción de materia, actividad magnética intensa y periodicidad perfectamente coincidente con el movimiento orbital. Eso es exactamente lo que ofrece el nuevo descubrimiento.
ASKAP J1745−5051: cuando todas las piezas encajan
El sistema se llama ASKAP J1745−5051 — catalogado formalmente como ASKAP J174508.9−505149 — y fue detectado con el radiotelescopio ASKAP del CSIRO, instalado en territorio de los Wajarri Yamaji en Australia Occidental. Este instrumento, de cobertura, resolución y sensibilidad inigualadas en su clase, es actualmente uno de los equipos más poderosos del mundo para el barrido sistemático del cielo en radio.
El sistema es un par de estrellas en órbita mutua de extraordinaria proximidad. La protagonista es una enana blanca, remanente estelar tan denso como el Sol pero comprimido en un volumen comparable al de la Tierra, equipada con un campo magnético de gran intensidad. Su compañera es una enana roja de alrededor de una décima parte de la masa solar, mucho más voluminosa pero menos densa. Las dos orbitan entre sí completando una vuelta completa en apenas algo más de una hora: un período orbital de aproximadamente 81 minutos.
La dinámica del sistema es violenta. La enana blanca ejerce una tracción gravitatoria tan intensa sobre su compañera que le arranca material continuamente. Ese gas, ionizado y sometido a campo magnético, cae en espiral hacia la superficie de la enana blanca guiado por las líneas de campo, y al impactar se calienta a temperaturas de millones de grados. El resultado es una emisión de rayos X que los telescopios Swift de la NASA y el Einstein Probe captaron con periodicidad exactamente coincidente con el ciclo orbital. En paralelo, la interacción entre los campos magnéticos de ambas estrellas y el material ionizado que es arrastrado de la compañera produce estallidos de radio altamente colimados, igualmente sincronizados con la órbita.
El detalle que da dimensión adicional al descubrimiento es la diferencia de fase entre las dos emisiones. Los pulsos de radio y los picos de rayos X no coinciden en el tiempo: se producen en momentos distintos del mismo ciclo orbital, lo que indica que se generan en regiones físicamente separadas del sistema. Esta asimetría es en sí misma información: permite reconstruir la geometría del sistema e identificar qué regiones son responsables de cada tipo de radiación.
Las observaciones ópticas con los telescopios SOAR y Magellan en Chile confirmaron la naturaleza binaria del sistema y revelaron un espectro que coincide plenamente con una variable cataclísmica magnética, la denominación técnica para este tipo de sistema acretante. La distancia permanece mal determinada, con estimaciones que oscilan entre 0,4 y 9,1 kilopársecs, pero esta incertidumbre no afecta a las conclusiones físicas del estudio.
La piedra de Rosetta y lo que significa
Kovi Rose, estudiante de doctorado en la Escuela de Física de la Universidad de Sídney y autor principal del trabajo, enmarca el hallazgo con una analogía arqueológica precisa: igual que la Piedra de Rosetta — inscripción descubierta en Egipto que permitió descifrar los jeroglíficos al presentar el mismo texto en tres escrituras distintas — este sistema astronómico ofrece una clave de lectura para interpretar otros LPT que hasta ahora resultaban opacos.
«Este sistema nos da una manera de decodificar estas señales. Podría ayudarnos a determinar si otros transitorios de largo período se parecen más a los púlsares o a los sistemas de enanas blancas», explicó Rose al presentar los resultados.
La profesora Tara Murphy, directora de la Escuela de Física de la Universidad de Sídney e investigadora principal en el Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), subrayó la singularidad del hallazgo: aunque objetos similares habían sido anteriormente vinculados a sistemas binarios, este es el primero en el que es posible observar con claridad ambas estrellas y el proceso de accreción en acción simultánea.
El equipo internacional que participó en el estudio incluyó astrónomos de Australia, Estados Unidos, China, Canadá, España, Israel y otros países. La investigación empleó, además de ASKAP, el Australia Telescope Compact Array y el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica para la observación en radio; los telescopios ópticos SOAR y Magellan en Chile para la identificación y caracterización espectral del sistema; y los telescopios espaciales Swift y Einstein Probe para la detección en rayos X. La coordinación multiobservatorio es en sí misma una demostración de lo que exige hoy la astronomía de fenómenos transitorios.
Un laboratorio natural en condiciones extremas
Más allá de lo que este sistema revela sobre los LPT, Rose destaca otra dimensión de su valor científico: ASKAP J1745−5051 es un laboratorio natural para el estudio de la física de plasmas en condiciones de campo magnético intenso y gravedad extrema que ningún experimento terrestre puede reproducir.
Los campos magnéticos que rodean a la enana blanca son órdenes de magnitud más intensos que cualquier campo que la tecnología humana pueda generar de manera sostenida. La materia que cae hacia la superficie de la enana blanca lo hace en condiciones relativistas, alcanzando velocidades y temperaturas que llevan los comportamientos de los fluidos ionizados a régimenes completamente distintos de los accesibles en laboratorio. Estudiar cómo se produce la emisión de radio en estas condiciones — la dinámica de los chorros de plasma, la geometría de las regiones de emisión, la relación entre campo magnético y flujo de acreción — contribuye a poner a prueba los modelos teóricos de magnetohidrodinámica y física de plasmas relativistas en condiciones reales.
La física que se produce en este sistema no es solo relevante para entender los LPT. Es información de primera mano sobre cómo se comporta la materia en algunos de los entornos más extremos que el universo ofrece.
Lo que sigue
El equipo anuncia observaciones adicionales que combinarán telescopios en radio, óptico y rayos X para profundizar en los mecanismos de emisión y determinar si procesos análogos pueden explicar el resto de la población de LPT. Uno de los objetivos inmediatos es caracterizar el período de rotación propio de la enana blanca, que no pudo medirse directamente con los datos disponibles, así como determinar si el sistema corresponde a una polar o a una polar intermedia — dos subcategorías de las variables cataclísmicas magnéticas que difieren en la geometría de la acreción y en la intensidad del campo magnético de la enana blanca.
La respuesta a esa pregunta añadirá una capa más de información a este sistema que, de momento, ya ha convertido un rincón remoto de la Vía Láctea en uno de los puntos de referencia más prometedores de la astronomía de radio contemporánea. Solo se conoce una docena de estos objetos. Y el primer cuya naturaleza es comprendida acaba de señalar el camino para entender los demás.
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