Medir la polarización de la luz alrededor de cuerpos densos es una forma de comprender las fuerzas electromagnéticas y gravitacionales que actúan a su alrededor
Los magnetares son objetos anómalos en el cosmos, pero solo XTE J1810-197 provoca que la luz a su alrededor se polarice en círculo, como un cascarón.
Representación artística del magnetar XTE J1810-197.CSIRO
La ciencia lleva cerca de tres décadas teorizando sobre los magnetares, estrellas de neutrones con campos magnéticos extraordinariamente fuertes. Nadie ha visto uno directamente, pero los radiotelescopios ya han descubierto varios en galaxias cercanas. El Observatorio CSIRO de Australia acaban de confirmar que algunos magnetares son extremadamente raros y se comportan diferente al resto. Si un observador pudiera viajar cerca de la estrella de neutrones XTE J1810-197, podría observar que los rayos de luz se agrupan a su alrededor de manera circular, como si lo envolvieran en una cúpula.
El más reciente estudio de la CSIRO publicado en Nature Astronomy describe el comportamiento complejo y hasta ahora único del magnetar XTE J1810-197. Sus fuertes emanaciones magnéticas hacen que la luz modifique sus propiedades, por lo que los rayos visibles literalmente modifican su forma para crear una cubierta a su alrededor.
"A diferencia de las señales de radio que hemos visto de otros magnetares, este emite enormes cantidades de polarización circular que cambia rápidamente. Nunca antes habíamos visto algo así", externó el Dr. Marcus Lower, que dirigió la investigación y trabaja en la Agencia Científica Nacional de Australia.
¿Magnetar? Un objeto espacial ha emitido pulsaciones cada 22 minutos por 30 años
No todos los magnetares producen ondas de radio, aunque sí emiten cantidades extraordinarias de radiación gamma y X.
¿Qué es un magnetar?
Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, produce una supernova, más tarde, como remanente, queda una estrella de neutrones. Esta es una estructura compacta y densa, que gira a velocidades muy altas, compuesta por partículas subatómicas sin carga eléctrica. Una de cada 10 supernovas deriva en una estrella de neutrones que, además, posee campos magnéticos miles de millones de veces más intensos de lo normal. Estos son los magnetares.
Algunos instrumentos en la Tierra pueden captar magnetares, aunque no como se observan los planetas o las estrellas convencionalmente. Para ello, se miden los rayos gamma, rayos X y radioondas que desprende el objeto durante periodos breves. Un magnetar emite pulsos breves que repiten durante décadas.
XTE J810-197 se encuentra a 8 mil años luz de distancia de la Tierra. Los científicos identificaron sus ondas de radio por primera vez en 2003. Permaneció en silencio durante 15 años. En 2018, un observatorio de Alemania volvió a escuchar sus pulsos y desde entonces, con la teoría sobre magnetares más avanzada, su naturaleza se estudia con detenimiento. Su mayor descubrimiento hasta ahora es que la materia se calienta tanto a su alrededor que filtra la luz.
“Las señales emitidas por este magnetar implican que las interacciones en la superficie de la estrella son más complejas que las explicaciones teóricas anteriores. Nuestros resultados sugieren que hay un plasma sobrecalentado sobre el polo magnético del magnetar, que actúa como un filtro polarizador”, explica Lower.
El origen de los magnetares
Según la teoría más aceptada, los magnetares surgen porque de alguna manera heredan el campo magnético de la estrella supermasiva que les dio origen. En agosto de 2023, astrónomos dieron con la primera estrella precursora de magnetar que respaldaba dicha hipótesis. HD 45166 es un sistema binario de astros y uno de sus integrantes tiene todas características esenciales para crear un magnetar.
El precursor de magnetar tenía un campo magnético de 40 mil Gauss. A modo de comparación, el de la Tierra está calculado en menos de un Gauss. Cuando explote una de las estrellas de HD 45166, el remanente de neutrones tendrá una superficie de solo 12 kilómetros de radio, aunque en vida tenga el doble del tamaño del Sol. Los 40 mil Gauss estarán comprimidos en ese pequeño cuerpo para formar un magnetar de mil Gauss, afirman los científicos.
Medir la polarización de la luz alrededor de cuerpos densos es una forma de comprender las fuerzas electromagnéticas y gravitacionales que actúan a su alrededor. Recientemente, se estudió ese mismo concepto, pero con el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, Sagitario A*. De ese análisis surgió la segunda foto oficial de la singularidad, con la luz visible agrupándose en espiral.
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