26/Feb/08

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Poderosas explosiones sugieren eslabón perdido de las estrellas de neutrones

Observaciones del Explorador Sincrónico de rayos X Rossi de la NASA (RXTE) ha revelado que las estrellas de neutrones pulsantes más jóvenes hacen berrinches.

La estrella colapsada ocasionalmente desata potentes estallidos de rayos X, lo cual está forzando a los astrónomos a reevaluar el ciclo de vida de las estrellas de neutrones.

"Estamos observando un tipo de estrellas de neutrones que literalmente cambian justamente frente a nuestros ojos. Este es un eslabón perdido entre distintos tipos de púlsares, buscado desde hace tiempo", dice Fotis Gavriil del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, en Greenbelt, Maryland, y de la Universidad de Maryland en Baltimore. Gavriil es el autor principal de un artículo que apareció en el número del 21 de febrero de 2008 de Sciencexpress.

Una estrella de neutrones se forma cuando una estrella masiva explota como supernova, dejando un núcleo ultradenso. La mayoría de las estrellas de neutrones conocidas emiten pulsos regulares que producidos por sus rápidos giros. Los astrónomos han encontrado cerca de 1800 de estos objetos conocidos como púlsares dentro de nuestra galaxia. Los púlsares tienen campos magnéticos increíblemente grandes para los estándares de la Tierra, pero una docena de ellos (de rotación lenta, conocidos como magnetares) en realidad obtienen su energía de campos magnéticos increíblemente grandes, los más fuertes conocidos en el Universo. Estos campos pueden tensar la corteza sólida de la estrella sobrepasando el punto de ruptura y disparando terremotos que rompen las líneas de campo magnético, produciendo esporádicas y violentas erupciones de rayos X.

Pero, ¿cuál es la relación evolutiva entre los púlsares y los magnetares? A los astrónomos les gustaría saber si los magnetares representan una extraña clase de púlsares o si algunos o todos los púlsares pasan por una fase de magnetar durante su ciclo de vida.

Gavriil y sus colegas han encontrado una pista importante examinando el archivo de datos del RXTE de una joven estrella de neutrones, conocida como PSR J1846-0258 por sus coordenadas celestes, en la constelación de Aquila (el águila). Previamente, los astrónomos habían clasificado a PSR J1846 como un púlsar normal debido a su giro rápido (3,1 veces por segundo) y su espectro similar al de un púlsar. Pero RXTE captó cuatro erupciones de rayos X similares a las de los magnetares el 31 de mayo de 2006, y otra el 27 de julio de 2006. Aunque ninguno de estos eventos duró más de 0,14 segundos, todos juntos sumaron un estallido equivalente al menos a 75.000 veces el Sol. "Nunca antes se había observado a un pulsar normal producir erupciones de magnetares", dice Gavriil.

"Los púlsares jóvenes de giro rápido se pensaba que no tenían suficiente energía para generar erupciones tan potentes", dice la coautora Marjorie Gonzalez, que trabajó en este artículo desde la Universidad McGill en Montreal, Canadá, pero que ahora tiene su sede en la Universidad de la Columbia Británica, en Vancouver. "He aquí un púlsar normal actuando como un magnetar".

Las observaciones del telescopio espacial de rayos X Chandra, de la NASA también proporcionaron información clave. Chandra observó la estrella de neutrones en octubre de 2000 y de nuevo en junio de 2006, alrededor de la época de las erupciones. Chandra mostró que el objeto había brillado en rayos X, confirmando que las erupciones procedían del púlsar y que su espectro había cambiado para convertirse en algo más parecido a un magnetar.

Los astrónomos saben que PSR J1846 es muy joven por varias razones. Primero, reside dentro de un remanente de supernova conocido como Kes 75, un indicador que no había tenido mucho tiempo de abandonar su lugar de nacimiento. Segundo, basándose en la rapidez con la que su giro está frenando, los astrónomos calcularon que no puede tener más de 884 años, un bebé considerando las escalas de tiempo cósmicas. Se piensa que los magnetares tienen unos 10.000 años, mientras que la mayoría de los púlsares se cree que son considerablemente más viejos.

El hecho que la tasa de giro de PSR J1846 está desacelerando relativamente rápido también indica que tiene un potente campo magnético que está frenando la rotación. El campo magnético implicado es billones de veces más poderoso que el de la Tierra, pero es entre 10 y 100 veces más débil que el de un magnetar típico. La coautora Victoria Kaspi de la Universidad McGill, apunta, "el campo magnético real de PSR J1846 podría ser mucho más potente que la cantidad medida, sugiriendo que muchas estrellas de neutrones jóvenes clasificadas como púlsares podrían ser, en realidad, magnetares disfrazados y que la verdadera fuerza de su campo magnético sólo se revele a lo largo de miles de años, conforme aumenten su actividad".

Fuente: Cielo Sur . Aportado por Gustavo Courault