Un equipo de investigación internacional dirigido por Gregory Desvignes del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, ha utilizado los radiotelescopios Effelsberg y Jodrell Bank para observar el magnetar en precesión XTE J1810-197, una estrella de neutrones ultradensa y altamente magnetizada. poco después su actividad mejorada por rayos X y reactivación de radio.
Esta precesión se amortiguó en una escala de tiempo de unos pocos meses, desafiando algunos modelos utilizados para explicar el origen de las misteriosas y rápidas ráfagas de radio que se repiten.
Los magnetares son estrellas de neutrones con campos magnéticos extremos y retorcidos, restos del colapso de estrellas masivas sin combustible. Estos objetos son tan densos que contienen de 1 a 2 veces la masa del sol en una esfera casi perfecta de unos 12 km de radio.
De los 30 magnetares conocidos, sólo unos pocos han emitido ocasionalmente ondas de radio, cuyo haz de radio barre el cielo como un faro. Se considera ampliamente que los magnetares son la fuente de las ráfagas de radio rápidas (FRB), y algunos modelos invocan magnetares en precesión libre como responsables de las FRB que se repiten.
Junto con colegas del Centro de Astrofísica de Jodrell Bank y el Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica, investigadores del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) inspeccionan periódicamente algunos de estos magnetares y captaron inesperadamente uno de ellos, XTE J1810-197. que comenzó a emitir emisiones de radio en diciembre de 2018, poco después del inicio de la emisión mejorada de rayos X, y después de un período de aproximadamente 10 años durante el cual estuvo en silencio.
Al embarcarse en una intensa campaña de observación después de este evento, los investigadores observaron algunos cambios muy sistemáticos en las propiedades de la luz de radio, concretamente su polarización, revelando un cambio en la orientación del haz de radio del magnetar con respecto a la Tierra. Los investigadores atribuyeron esto a la libre precesión, un efecto que surge de una ligera asimetría en la estructura del magnetar, lo que hace que se tambalee como una peonza.
Para su sorpresa, la libre precesión disminuyó rápidamente durante los meses siguientes y finalmente desapareció. La desaparición de la precesión con el tiempo contradice la sugerencia de muchos astrónomos que creen que los FRB, que se repiten con el tiempo, pueden explicarse por magnetares en precesión.
"Esperábamos ver algunas variaciones en la polarización de la emisión de este magnetar, como lo sabíamos de otros magnetares", dice Gregory Desvignes del MPIfR, autor principal del estudio publicado en Nature Astronomy. . "Pero no esperábamos que estas variaciones fueran tan sistemáticas y siguieran exactamente el comportamiento que causaría el bamboleo de la estrella."
Patrick Weltevrede de la Universidad de Manchester añade:"Nuestros hallazgos sólo fueron posibles gracias a muchos años de seguimiento dedicado de este magnetar con radiotelescopios en Jodrell Bank y Effelsberg. Tuvimos que esperar más de una década antes de que comenzara a producir emisiones de radio. , pero cuando lo hizo, ciertamente no decepcionó."
"La precesión amortiguada de los magnetares podría arrojar luz sobre la estructura interna de las estrellas de neutrones, lo que en última instancia está relacionado con nuestra comprensión fundamental de la materia", afirma Lijing Shao de la Universidad de Pekín.
"La radioastronomía es realmente fascinante. El enigma que rodea el origen de los FRB aún persiste. Sin embargo, capturar objetos intrigantes como los magnetares en el acto para aprender más sobre los FRB subraya las capacidades de nuestras instalaciones", concluye Michael Kramer, director de MPIfR y director. de su División de Investigación de Física Fundamental en Radioastronomía.
Más información: Gregory Desvignes et al, Un magnetar en precesión libre después de un estallido de rayos X, Nature Astronomy (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02226-7
Información de la revista: Astronomía de la Naturaleza
Proporcionado por la Sociedad Max Planck