Concepción artística de una magnetar: una estrella de neutrones superdensa con un campo magnético extremadamente fuerte. En esta ilustración, la magnetar está emitiendo un estallido de radiación. Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Los astrónomos que utilizan el Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation han realizado la primera medición geométrica directa de la distancia a un magnetar dentro de nuestro Vía láctea Galaxy: una medida que podría ayudar a determinar si los magnetares son las fuentes de las misteriosas ráfagas de radio rápidas (FRB).
Los magnetares son una variedad de estrellas de neutrones, los restos superdensos de estrellas masivas que explotaron como supernovas, con campos magnéticos extremadamente fuertes. Un campo magnético típico de un magnetar es un billón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra, lo que hace que los magnetares sean los objetos más magnéticos del Universo. Pueden emitir fuertes ráfagas de rayos X y rayos gamma, y recientemente se han convertido en un candidato líder para las fuentes de FRB.
Un magnetar llamado XTE J1810-197, descubierto en 2003, fue el primero de los seis únicos objetos que emitieron pulsos de radio. Lo hizo de 2003 a 2008 y luego cesó durante una década. En diciembre de 2018, reanudó la emisión de pulsos de radio brillantes.
Un equipo de astrónomos utilizó el VLBA para observar regularmente el XTE J1810-197 de enero a noviembre de 2019, y luego nuevamente durante marzo y abril de 2020. Al ver el magnetar desde lados opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, pudieron detectar un ligero cambio en su posición aparente con respecto a objetos de fondo mucho más distantes. Este efecto, llamado paralaje, permite a los astrónomos usar la geometría para calcular directamente la distancia del objeto.
Al observar un objeto desde lados opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, como se ilustra en la concepción de este artista, los astrónomos pudieron detectar el ligero cambio en la posición aparente del objeto con respecto a objetos de fondo mucho más distantes. Este efecto, llamado paralaje, permite a los científicos usar la geometría para calcular directamente la distancia al objeto, en este caso una magnetar dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. La ilustración no está a escala. Crédito: Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF
“Esta es la primera medición de paralaje de un magnetar y muestra que se encuentra entre los magnetares más cercanos conocidos, a unos 8100 años luz, lo que lo convierte en un objetivo principal para estudios futuros”, dijo Hao Ding, estudiante de posgrado de la Universidad de Swinburne. de Tecnología en Australia.
El 28 de abril, una magnetar diferente, llamada SGR 1935 + 2154, emitió una breve ráfaga de radio que fue la más fuerte jamás registrada dentro de la Vía Láctea. Si bien no es tan fuerte como los FRB provenientes de otras galaxias, este estallido sugirió a los astrónomos que los magnetares podrían generar FRB.
Las ráfagas de radio rápidas se descubrieron por primera vez en 2007. Son muy enérgicas y duran como máximo unos pocos milisegundos. La mayoría proceden de fuera de la Vía Láctea. Su origen sigue siendo desconocido, pero sus características han indicado que el entorno extremo de una magnetar podría generarlos.
“Tener una distancia precisa a este magnetar significa que podemos calcular con precisión la fuerza de los pulsos de radio que provienen de él. Si emite algo similar a un FRB, sabremos qué tan fuerte es ese pulso ”, dijo Adam Deller, también de la Universidad de Swinburne. “Los FRB varían en su fuerza, por lo que nos gustaría saber si un pulso de magnetar se acerca o se superpone con la fuerza de los FRB conocidos”, agregó.
“Una clave para responder a esta pregunta será conseguir más distancias a los magnetares, para que podamos ampliar nuestra muestra y obtener más datos. El VLBA es la herramienta ideal para hacer esto ”, dijo Walter Brisken, del Observatorio Nacional de Radioastronomía.
Además, “sabemos que los púlsares, como el de la famosa Nebulosa del Cangrejo, emiten ‘pulsos gigantes’, mucho más fuertes que los habituales. Determinar las distancias a los magnetares nos ayudará a comprender este fenómeno y aprender si quizás los FRB son el ejemplo más extremo de pulsos gigantes ”, dijo Ding.
El objetivo final es determinar el mecanismo exacto que produce los FRB, dijeron los científicos.
Ding, Deller, Brisken y sus colegas informaron sus resultados en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Referencia: “A magnetar parallax” por H Ding, AT Deller, ME Lower, C Flynn, S Chatterjee, W Brisken, N Hurley-Walker, F Camilo, J Sarkissian y V Gupta, 21 de agosto de 2020, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / staa2531
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo por Associated Universities, Inc.
