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ASTRONOMÍA. El nacimiento de una "magnetar", visto por primera vez

 

Una imagen del telescopio espacial Hubble muestra la parte del cielo de donde provino el patrón de luz inusual, lo que indica el nacimiento de una magnetar. Imagen: © Telescopio Espacial Hubble / NASA)


Dos estrellas de neutrones chocan lejos de la TierraLa energía de su colisión ilumina un rincón del cielo con un breve destello de radiación gamma, seguido de un brillo más suave y duradero en todo el espectro electromagnético . Al observar esa luz que se desvanece, los investigadores detectaron una señal infrarroja inusual : la primera firma registrada, creen, de un gigante cósmico recién nacido, una magnetar.

Una magnetar es una estrella de neutrones con un campo magnético inusualmente fuerte. 

Los astrónomos han visto magnetares en otras partes del universo, pero nunca antes habían visto nacer uno. Esta vez, los investigadores sospecharon que habían visto una magnetar recién nacida debido a un patrón inusual de luz intermitente. Primero, hubo un estallido breve y ultrabrillante de radiación gamma (GRB). Luego hubo una "kilonova" brillante y de mayor duración, una señal reveladora de la colisión de estrellas de neutrones. Y ese resplandor era mucho más brillante de lo habitual, lo que sugiere un fenómeno que los astrónomos nunca habían visto antes.

El evento reciente, llamado GRB 200522A, tuvo una kilonova visible, pero algo fue diferente.

En circunstancias normales,  el resplandor que queda tras una colisión de estrellas de neutrones tiene dos partes: hay un "resplandor" de corta duración, que dura un par de días y es el resultado del material alejándose de la colisión y chocando a gran velocidad contra el polvo y el gas entre las estrellas. Y luego está el resplandor "kilonova" de las partículas agitadas que giran alrededor del lugar de la colisión.


Imagen de una "kilonova". Fuente: www.cnet.com


Los científicos saben por sus modelos y observaciones previas qué tan brillante debe verse una kilonova. GRB 200522A fue mucho más brillante, particularmente en la parte infrarroja del espectro electromagnético. Para explicar por qué la kilonova era tan brillante, los investigadores tenían que averiguar qué nuevo ingrediente estaba presente después de la colisión de la estrella de neutrones.

Como una patinadora artística que gira y acerca los brazos al cuerpo, las dos estrellas de neutrones en órbita se combinaron para formar una magnetar que giraba más rápido. Sus poderosos campos magnéticos actuaron como las cuchillas de una licuadora, agitando las partículas de kilonova ya energizadas, haciéndolas brillar aún más

Otra posibilidad es que se tratase de un "shock inverso". Dos ondas de las partículas en movimiento rápido del resplandor crepuscular podrían haberse estrellado entre sí. Si las condiciones fueran las adecuadas, ese choque podría imitar a una magnetar recién nacida. Del mismo modo, algunas partículas radiactivas en descomposición inesperadas en la kilonova podrían haber hecho que GRB 200522A brille más. Pero, en opinión de los científicos, ambos escenarios son poco probables y, por ello, se decidieron por una magnetar muy brillante. 




Fuentes: 

"The broadband counterpart of the short GRB 2005221 at z = 0.5536: A luminous kilonova or a collimated outflow with a reverse shock?" was supported by the National Science Foundation (award numbers AST-1814782 and AST-1909358) and NASA (program number 15964).

NASA'S HUBBLE SEES UNEXPLAINED BRIGHTNESS FROM COLOSSAL EXPLOSION. https://hubblesite.org/contents/news-releases/2020/news-2020-48


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