En un nuevo estudio dirigido por Caltech, investigadores del campus y del Jet Propulsion Laboratory (JPL) han analizado pulsos de ondas de radio provenientes de un magnetar, un denso, estrella muerta con un fuerte campo magnético, que se encuentra cerca del agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea. La nueva investigación proporciona pistas de que magnetares como este, yaciendo muy cerca de un agujero negro, tal vez podría estar relacionado con la fuente de "ráfagas de radio rápidas, "o FRB. Los FRB son explosiones de alta energía que se originan más allá de nuestra galaxia pero cuya naturaleza exacta se desconoce.

"Nuestras observaciones muestran que una radio magnetar puede emitir pulsos con muchas de las mismas características que las que se ven en algunas FRB, "dice el estudiante graduado de Caltech Aaron Pearlman, quien presentó los resultados hoy en la 233ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle. "Otros astrónomos también han propuesto que los magnetares cercanos a los agujeros negros podrían estar detrás de los FRB, pero se necesita más investigación para confirmar estas sospechas ".

El equipo de investigación fue dirigido por Walid Majid, asociado visitante en Caltech y científico investigador principal en JPL, que es administrado por Caltech para la NASA, y Tom Prince, el Profesor Ira S. Bowen de Física en Caltech. El equipo miró el magnetar llamado PSR J1745-2900, ubicado en el centro galáctico de la Vía Láctea, utilizando la más grande de las antenas de radio de la Red de Espacio Profundo de la NASA en Australia. PSR J1745-2900 fue detectado inicialmente por el telescopio de rayos X Swift de la NASA, y luego se determinó que era una magnetar por la matriz de telescopios espectroscópicos nucleares de la NASA (NuSTAR), en 2013.

"PSR J1745-2900 es un objeto asombroso. Es una magnetar fascinante, pero también se ha utilizado como una sonda de las condiciones cerca del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, "dice Fiona Harrison, el profesor de física Benjamin M. Rosen en Caltech y el investigador principal de NuSTAR. "Es interesante que pueda haber una conexión entre el PSR J1745-2900 y los enigmáticos FRB".

Los magnetares son un subtipo poco común de un grupo de objetos llamados púlsares; púlsares, Sucesivamente, pertenecen a una clase de estrellas muertas en rotación conocidas como estrellas de neutrones. Se cree que los magnetares son púlsares jóvenes que giran más lentamente que los púlsares ordinarios y tienen campos magnéticos mucho más fuertes. lo que sugiere que quizás todos los púlsares pasen por una fase similar a una magnetar en su vida.

El magnetar PSR J1745-2900 es el púlsar conocido más cercano al agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. separados por una distancia de solo 0,3 años luz, y es el único púlsar que se sabe que está unido gravitacionalmente al agujero negro y al entorno que lo rodea.

Además de descubrir similitudes entre el magnetar del centro galáctico y los FRB, los investigadores también obtuvieron nuevos detalles sobre los pulsos de radio de la magnetar. Usando una de las antenas de radio más grandes de Deep Space Network, los científicos pudieron analizar los pulsos individuales emitidos por la estrella cada vez que giraba, una hazaña que es muy rara en los estudios de radio de los púlsares. Encontraron que algunos pulsos se estiraron, o ampliado, en una cantidad mayor que la predicha en comparación con las mediciones anteriores del comportamiento del pulso promedio de la magnetar. Es más, este comportamiento varió de pulso a pulso.

"Estamos viendo estos cambios en los componentes individuales de cada pulso en una escala de tiempo muy rápida. Este comportamiento es muy inusual para un magnetar, "dice Pearlman. Los componentes de la radio, él nota, están separados por solo 30 milisegundos en promedio.

Una teoría para explicar la variabilidad de la señal involucra grupos de plasma que se mueven a altas velocidades cerca del magnetar. Otros científicos han propuesto que tales grupos podrían existir pero, en el nuevo estudio, los investigadores proponen que el movimiento de estos grupos puede ser una posible causa de la variabilidad de la señal observada. Otra teoría propone que la variabilidad es intrínseca al propio magnetar.

"Comprender esta variabilidad de la señal ayudará en futuros estudios de magnetares y púlsares en el centro de nuestra galaxia, "dice Pearlman.

En el futuro, Pearlman y sus colegas esperan usar la antena parabólica de Deep Space Network para resolver otro misterio de púlsar sobresaliente:¿Por qué hay tan pocos púlsares cerca del centro galáctico? Su objetivo es encontrar un púlsar no magnetar cerca del agujero negro del centro galáctico.

"Encontrar un púlsar estable en un cierre, La órbita gravitacionalmente ligada con el agujero negro supermasivo en el centro galáctico podría resultar ser el Santo Grial para probar las teorías de la gravedad. "dice Pearlman." Si encontramos uno, podemos hacer todo tipo de novedades pruebas sin precedentes de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein ".

El nuevo estudio, titulado "Morfología de pulsos del Centro Galáctico Magnetar PSR J1745-2900, "Apareció en el 20 de octubre, 2018, cuestión de El diario astrofísico .