Como antropólogos que reconstruyen el árbol genealógico humano, Los astrónomos han descubierto que un "esqueleto" inadaptado de una estrella puede vincular dos tipos diferentes de restos estelares. El objeto misterioso llamado PSR J1119-6127, ha sido captado comportándose como dos objetos distintos, un radio pulsar y un magnetar, y podría ser importante para comprender su evolución.

Un púlsar de radio es un tipo de estrella de neutrones, el remanente extremadamente denso de una estrella que explotó, que emite ondas de radio en pulsos predecibles debido a su rápida rotación. Magnetares, por el contrario, son agitadores; tienen violentos, estallidos de alta energía de rayos X y rayos gamma, y sus campos magnéticos son los más fuertes conocidos en el universo.

"Esta estrella de neutrones tiene dos sombreros diferentes, "dijo Walid Majid, astrofísico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California. "A veces es un púlsar. A veces es un magnetar. Este objeto puede decirnos algo sobre el mecanismo subyacente de los púlsares en general".

Desde la década de 1970, Los científicos han tratado a los púlsares y magnetares como dos poblaciones distintas de objetos. Pero en la última década ha surgido evidencia de que estas podrían ser etapas en la evolución de un solo objeto. El nuevo estudio de Majid, combinado con otras observaciones del objeto, sugiere que J1119 podría estar en un estado de transición nunca antes visto entre radio pulsar y magnetar. El estudio aparece en la edición del 1 de enero de Cartas de revistas astrofísicas , y fue presentado esta semana en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Grapevine, Texas.

"Este es el último eslabón perdido en la cadena que conecta púlsares y magnetares, "dijo Victoria Kaspi, astrofísico de la Universidad McGill de Montreal, Canadá. "Parece que hay una transición suave entre estos dos tipos de comportamientos de estrellas de neutrones".

Cuando este misterioso objeto fue descubierto en 2000, parecía ser un púlsar de radio. Fue mayormente tranquilo y predecible hasta julio de 2016, cuando los observatorios espaciales Fermi y Swift de la NASA observaron dos ráfagas de rayos X y 10 ráfagas de luz adicionales a energías más bajas provenientes del objeto, como se informó en un estudio en el Cartas de revistas astrofísicas dirigido por Ersin Gogus. Un estudio adicional de 2016 en la misma revista, dirigido por Robert Archibald, también miró las dos ráfagas de rayos X, incorporando observaciones del telescopio NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA. Este estudio también sugirió que el púlsar se estaba comportando de manera rebelde, como una magnetar.

Cuando sucedieron los arrebatos, Kaspi envió un correo electrónico emocionado al astrofísico Tom Prince en JPL / Caltech en Pasadena, diciéndole que esto sería un buen objeto para estudiar desde el hemisferio sur. Príncipe, Majid y sus colegas utilizaron el radiotelescopio de 70 metros de la Red de Espacio Profundo de la NASA en Canberra, Australia, el plato más grande del hemisferio sur, para ver qué estaba pasando.

"Creemos que estas explosiones de rayos X ocurrieron porque el enorme campo magnético del objeto se retorció mientras el objeto giraba, "Dijo Majid.

La tensión de un campo magnético retorcido es tan grande que hace que la corteza exterior de la estrella de neutrones se rompa, de forma análoga a las placas tectónicas de la Tierra que provocan terremotos. Esto provoca un cambio brusco de rotación, llamado "falla, "que ha sido medido por NuSTAR.

Las estrellas de neutrones son tan densas que una cucharadita pesa tanto como una montaña. La corteza de la estrella, aproximadamente 0,6 millas (1 kilómetro) de espesor, con mayor presión y densidad a mayores profundidades, es una red rica en neutrones. Se cree que esta estrella de neutrones en particular tiene uno de los campos magnéticos más fuertes entre la población de púlsares conocidos:unos billones de veces más fuerte que el campo magnético del sol.

Dos semanas después del estallido de rayos X, Majid y sus colegas rastrearon las emisiones del objeto en frecuencias de radio, que son mucho más bajos en energía que los rayos X. Las emisiones de radio tuvieron fuertes aumentos y disminuciones de intensidad, permitiendo a los científicos cuantificar cómo evolucionó la emisión. Los investigadores utilizaron un instrumento, que informalmente llaman una "máquina de púlsar, "que se instaló recientemente en el mismo plato DSN en Australia.

"En 10 días, algo completamente cambiado en el púlsar, "Majid dijo." Había comenzado a comportarse como un púlsar de radio normal de nuevo ".

La pregunta sigue siendo:¿Qué fue primero? el púlsar o el magnetar? Algunos científicos argumentan que objetos como J1119 comienzan como magnetares y gradualmente dejan de emitir rayos X y rayos gamma con el tiempo. Pero otros proponen la teoría opuesta:que el púlsar de radio es lo primero y, tiempo extraordinario, su campo magnético emerge de los escombros de la supernova, y luego comienzan los estallidos parecidos a magnetar. Pero, al igual que los bebés se convierten en adultos y no al revés, Es probable que exista una única ruta para estos objetos.

Para ayudar a resolver este misterio, Por mucho que los antropólogos estudien los restos de los antepasados ​​humanos en diferentes etapas de la historia evolutiva, los astrónomos quieren encontrar más objetos del "eslabón perdido" como J1119. Este objeto en particular probablemente se formó después de una supernova 1, Hace 600 años. El seguimiento de objetos similares puede arrojar luz sobre si este fenómeno es específico de J1119, o si este comportamiento es común en esta clase de objetos.

Los astrónomos también continúan monitoreando J1119. Majid y sus colegas observaron en diciembre un marcado aumento de brillo de las emisiones en longitudes de onda de radio, en un patrón consistente con otros magnetares.

"Nuestras observaciones recientes muestran que este objeto contiene un poco del 'ADN astrofísico' de dos familias diferentes de estrellas de neutrones, ", Dijo Prince." Estamos deseando encontrar otros ejemplos de este tipo de objeto de transición ".