Extraña estrella de neutrones encontrada

Observaciones realizadas con los telescopios Chandra de la NASA, Swift, el observatorio Rossi de Rayos Gamma, el Telescopio Espacial de rayos gamma del FERMI, y el XMM-Newton de ESA, han revelado la existencia de una estrella de neutrones de rotación lenta con un campo magnético de superficie común es que emite ráfagas de rayos X y rayos gamma. Este descubrimiento puede indicar la presencia de un campo magnético interno mucho más intenso que el campo magnético de superficie, con implicaciones acerca de cómo los imanes más poderosos del cosmos evolucionan.

La estrella de neutrones, SGR 0418 5729, fue descubierta el 5 de junio de 2009, cuando el Telescopio Espacial Fermi   detectó ráfagas de rayos gamma procedentes de este objeto. Observaciones de seguimiento cuatro días más tarde con el Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) mostraron que además de estallidos esporádicos de rayos-X , la estrella exhibía emisiones persistentes de rayos X con pulsaciones regulares que indicaban que la estrella tenía un periodo de rotación de 9,1 segundos. El RXTE siguió esta actividad durante unos 100 días. Este comportamiento es similar a una clase de estrellas de neutrones llamadas magnetares, que tienen fuertes campos magnéticos a temperaturas desde 20 hasta 1,000 veces por encima de la media de los púlsares habituales.

Como las estrellas de neutrones rotan, la radiación de ondas electromagnéticas de baja frecuencia o los vientos de partículas de alta energía transportan energía de la estrella, haciendo que la tasa de rotación de la estrella disminuya gradualmente. Una monitorización cuidadosa de SGR 0418 fue posible gracias a los telescopios  Chandra y XMM-Newton que fueron capaces de medir su periodo de pulsación a pesar de que se perdió por un factor de 10 después de la detección inicial. Lo que diferencia a SGR 0418, de los magnetares es que tras una vigilancia cuidadosa en un lapso de 490 días no ha revelado ninguna disminución detectable en su tasa de rotación.

La falta de desaceleración de rotación implica que la radiación de ondas de baja frecuencia debe ser débil, y por lo tanto la superficie del campo magnético debe ser mucho más débil de lo normal. Pero esto plantea otra pregunta: ¿de dónde proviene la energía y la emisión de rayos X persistentes?

La respuesta de aceptación general para los magnetares es que la energía necesaria para alimentar las emisiones de rayos X y gamma proviene de un campo magnético interno asimétrico y se amplifica en el turbulento interior de la estrella de neutrones, como muestra la ilustración de arriba. Los estudios teóricos indican que si el campo interno se convierte en unos diez o más veces más fuerte que el campo de la superficie, la decadencia o distorsión del campo puede conducir a la producción de rayos X y a la constante ruptura a través del calentamiento de la corteza de la estrella de neutrones o aceleración de partículas.

Una pregunta crucial es cómo de grande es el desequilibrio que puede mantenerse entre la superficie y campos del interior. SGR 0418 representa una prueba importante. Las observaciones ya implica un desequilibrio de entre 50 y 100. Si nuevas observaciones del Chandra demuestran una superficie de límite de campo magnético inferior, los teóricos pueden tener que cavar más profundo para obtener una explicación a este objeto enigmático.

Este descubrimiento es el resultado de un trabajo en equipo internacional del CSIC-IEEC, INAF, la Universidad de Padua, MSSL-UCL, CEA Saclay, la Universidad Sabanci y la NASA Marshall Space Flight Center (MSFC). Los resultados aparecen en la edición del 14 de octubre de Science Express. El MSFC de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para la Ciencia Espacial de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla la ciencia de Chandra y las operaciones de vuelo desde Cambridge, Massachusett.

Créditos: Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

Enlace original: What lies beneath? magnetar enigma deepens