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  • 03/10/2018

Astrofísica

Una teoría puesta en entredicho

Las estrellas de neutrones con campos magnéticos extremadamente intensos no deberían disparar chorros de partículas. Sin embargo, se ha descubierto una que sí lo hace, para desconcierto de los astrónomos.

Nature

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Aunque el campo magnético de una estrella de neutrones desempeña un papel esencial en que desde esta se emita un par de chorros de partículas, si es muy intenso, se pensaba, no podía haberlos. Sin embargo, parece ahora que no es así [ICRAR/Universidad de Amsterdam].

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Las estrellas de neutrones son objetos celestes extremos. En un diámetro de unas decenas de kilómetros, cósmicamente hablando insignificante, encierran una masa de hasta casi el doble de la solar; son así (que se sepa) los objetos más densos del universo, con la excepción de los agujeros negros de una masa parecida o, si los hay, menor (los grandes agujeros negros del centro de las galaxias son mucho menos densos). Y siempre se prestan al asombro, como Swift J=243.6+6124 (en breve, Sw J0243) demuestra, según explican en Nature Jakob van den Eijnden, de la Universidad de Amsterdam, y su equipo. Esa estrella de neutrones genera una enorme pero angosta corriente de gas ultrarrápido y de radiación, un «chorro», pese a que posee un intensísimo campo magnético, lo que asombra a Den Eijnden y sus compañeros.

Un chorro así solo debería formarse en estrellas de neutrones con campos magnéticos más débiles. Cuando su intensidad es de más de mil millones de gauss, se suponía que impedía la formación del chorro porque entonces no puede caer materia alguna del entorno de la estrella de neutrones hasta el centro del disco de acreción, donde se encuentra la estrella y donde la materia que cae es guiada por el campo hacia los polos magnéticos, desde donde es acelerada en forma de dos chorros en direcciones opuestas hacia el espacio.

Sw J0243 parece salirse de ese cuadro, según se desprende de observaciones realizadas con diversos telescopios. Tiene un campo magnético enorme, y sin embargo forma un  chorro de partículas. En primer lugar, el telescopio Swift de rayos X captó el 3 de octubre de 2017 un intenso brote de de rayos X pulsantes, presumiblemente originado en una estrella de neutrones en rotación y con un fuerte campo magnético, y que recibiría ese nombre de Sw J0243. La estrella de neutrones orbita alrededor de una compañera que tienen una masa mayor que la del Sol. A ese sistema apuntaron los astrónomos los radiotelescopios de la Red Muy Grande (VLA es su acrónimo en inglés) durante tres meses, y descubrieron el inesperado chorro por su emisión de ondas de radio. «El campo magnético de la estrella de neutrones que estudiamos es alrededor de diez billones de veces más intenso que el solar. Hemos, por lo tanto, descubierto por primera vez una estrella de neutrones con un campo magnético extremo que, pese a ello, emite un chorro», dice Van den Eijnden en un comunicado. Las propiedades observadas excluyen otras explicaciones. Cómo se explicará a su vez esta divergencia con las ideas que se tenían hasta ahora de las estrellas de neutrones está aún por ver.

Hay que reconsiderar los modelos vigentes de la formación de chorros por las estrellas de neutrones, afirman Van den Eijnsden y su equipo. Parece que despeña un papel desde dónde se dispara el chorro. En Sw 0423 el campo magnético no arrastraría el material hacia los polos en las inmediaciones de la estrella, sino desde una distancia bastante mayor. Los mecanismos precisos siguen sin estar claros. En comparación con los de otras estrellas de neutrones, el de Sw J0243 es más débil y solo ha podido ser detectado gracia a la mayor sensibilidad del VLA. Los chorros, aparte de en las estrellas de neutrones, se producen también en los agujeros negros, y los de estos pueden llegar a tener una extensión de millones de años luz.

Daniel Lingenhöhl / spektrum.de

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Spektrum der Wissenschaft.

Referencia: «An evolving jet from an accreting X-ray Pulsar», de J. van den Eijnden et al. en Nature (2018)

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