Nuevo tipo de estrella da pistas sobre el misterioso origen de los magnetares

Los magnetares son los imanes más fuertes del Universo. Estas estrellas muertas súper densas con campos magnéticos ultra fuertes se pueden encontrar en toda nuestra galaxia, pero los astrónomos no saben exactamente cómo se forman. Ahora, utilizando múltiples telescopios en todo el mundo, incluidas las instalaciones del Observatorio Europeo Austral (ESO), los investigadores han descubierto una estrella viva que probablemente se convierta en un magnetar. Este hallazgo marca el descubrimiento de un nuevo tipo de objeto astronómico, estrellas de helio magnéticas masivas, y arroja luz sobre el origen de los magnetares.

A pesar de haber sido observada durante más de 100 años, la naturaleza enigmática de la estrella HD 45166 no podía explicarse fácilmente por los modelos convencionales, y poco se sabía sobre ella más allá del hecho de que es una de un par de estrellas, es rica en helio y es unas pocas veces más masiva que nuestro Sol.

" Esta estrella se convirtió en una obsesión mía", dice Tomer Shenar, autor principal de un estudio sobre este objeto publicado en Science y astrónomo de la Universidad de Amsterdam, Países Bajos. " Tomer y yo nos referimos a HD 45166 como la 'estrella zombie'", dice la coautora y astrónoma de ESO Julia Bodensteiner, con sede en Alemania. " Esto no es solo porque esta estrella es tan única, sino también porque en broma dije que convierte a Tomer en un zombi."

Habiendo estudiado estrellas similares ricas en helio antes, Shenar pensó que los campos magnéticos podrían resolver el caso. De hecho, se sabe que los campos magnéticos influyen en el comportamiento de las estrellas y podrían explicar por qué los modelos tradicionales no pudieron describir HD 45166, que se encuentra a unos 3000 años luz de distancia en la constelación de Monoceros. " Recuerdo haber tenido un momento Eureka mientras leía la literatura: '¿Qué pasa si la estrella es magnética?'", dice Shenar, quien actualmente trabaja en el Centro de Astrobiología en Madrid, España.

Shenar y su equipo se propusieron estudiar la estrella utilizando múltiples instalaciones en todo el mundo. Las principales observaciones se realizaron en febrero de 2022 utilizando un instrumento en el Telescopio Canadá-Francia-Hawai que puede detectar y medir campos magnéticos. El equipo también se basó en datos clave de archivo tomados con el Espectrógrafo Óptico de Rango Extendido (FEROS) alimentado por fibra en el Observatorio La Silla de ESO en Chile.

Una vez que se realizaron las observaciones, Shenar le pidió al coautor Gregg Wade, un experto en campos magnéticos en estrellas en el Royal Military College of Canada, que examinara los datos. La respuesta de Wade confirmó la corazonada de Shenar: " Bueno, amigo mío, sea lo que sea, definitivamente es magnético".

El equipo de Shenar había descubierto que la estrella tiene un campo magnético increíblemente fuerte, de 43.000 gauss, lo que convierte a HD 45166 en la estrella masiva más magnética encontrada hasta la fecha. " Toda la superficie de la estrella de helio tiene un campo magnético casi 100.000 veces más fuerte que el de la Tierra", explica el coautor Pablo Marchant, astrónomo del Instituto de Astronomía de KU Leuven en Bélgica.

Esta observación marca el descubrimiento de la primera estrella de helio magnética masiva. " Es emocionante descubrir un nuevo tipo de objeto astronómico", dice Shenar, " especialmente cuando se ha estado escondiendo a plena vista todo el tiempo".

Además, proporciona pistas sobre el origen de los magnetares, estrellas muertas compactas mezcladas con campos magnéticos al menos mil millones de veces más fuertes que el de HD 45166. Los cálculos del equipo sugieren que esta estrella terminará su vida como magnetar. A medida que colapsa bajo su propia gravedad, su campo magnético se fortalecerá, y la estrella eventualmente se convertirá en un núcleo muy compacto con un campo magnético de alrededor de 100 billones de gauss, el tipo de imán más poderoso del Universo.

Shenar y su equipo también encontraron que HD 45166 tiene una masa más pequeña de lo que se informó anteriormente, alrededor del doble de la masa del Sol, y que su par estelar orbita a una distancia mucho mayor de lo que se creía antes. Además, su investigación indica que HD 45166 se formó a través de la fusión de dos estrellas más pequeñas ricas en helio. " Nuestros hallazgos remodelan completamente nuestra comprensión de HD 45166", concluye Bodensteiner.