22 Abr El magnetar SGR 0501+4516 no nació en una supernova

Utilizando el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA, un grupo de investigadores ha descubierto que el magnetar SGR 0501+4516 no se originó en una supernova cercana, como hasta ahora se creía.

Los magnetares son restos estelares ultra-densos con campos magnéticos extremadamente intensos. Este objeto, cuyo lugar de nacimiento se desconoce, se convierte así en el candidato más probable a «magnetar no creado en una supernova» en nuestra galaxia.

Este hallazgo ha sido posible gracias a los instrumentos de alta sensibilidad del Hubble y a los datos de referencia extremadamente precisos proporcionados por la sonda Gaia de la ESA.

Un descubrimiento inesperado

En 2008, el Observatorio Swift de la NASA detectó breves pero intensos destellos de rayos gamma procedentes de las afueras de la Vía Láctea. El origen era un objeto denominado magnetar SGR 0501+4516, uno de los aproximadamente 30 magnetares conocidos en nuestra galaxia.

Un magnetar es un tipo especial de estrella de neutrones, objetos extremadamente densos que concentran más masa que el Sol en una esfera de unos 20 kilómetros de diámetro.

Estas estrellas pueden mostrar comportamientos extremos, como emisiones de rayos X y gamma, campos magnéticos intensos y rotación rápida.

“Los magnetares son estrellas de neutrones —restos estelares muertos compuestos enteramente por neutrones— tan densos que los electrones y protones se combinan en neutrones. Lo que hace únicos a los magnetares es su campo magnético, miles de millones de veces más fuerte que cualquier imán en la Tierra”, explica Ashley Chrimes, autora principal del estudio publicado en Astronomy & Astrophysics y miembro de la Agencia Espacial Europea en ESTEC (Países Bajos).

Sin conexión con HB9

La mayoría de las estrellas de neutrones se forman en supernovas de colapso de núcleo, explosiones estelares que ocurren cuando estrellas masivas agotan su combustible. Dado que los magnetares son un tipo de estrella de neutrones, se asumía que también nacen en supernovas.

En el caso del magnetar SGR 0501+4516, se pensaba que se había originado en la remanente de supernova HB9, ya que ambos están separados en el cielo por solo 80 minutos de arco.

Sin embargo, un estudio de más de una década con el telescopio Hubble ha puesto en duda esa conexión. A partir de observaciones en 2010, 2012 y 2020, los investigadores detectaron el tenue resplandor infrarrojo del magnetar SGR 0501+4516.

Estas imágenes se alinearon con el marco de referencia creado por Gaia, que ha cartografiado con gran precisión casi 2 mil millones de estrellas. Gracias a esto, se pudo medir el movimiento sutil del magnetar a través del cielo.

“Todo este movimiento es menor que un solo píxel en una imagen de Hubble”, señala Joe Lyman, coautor del estudio y miembro de la Universidad de Warwick (Reino Unido). “Poder medir esto con fiabilidad demuestra la estabilidad a largo plazo de Hubble”.

Al rastrear su trayectoria en el tiempo, el equipo determinó que el magnetar SGR 0501+4516 no puede estar asociado con la supernova HB9 ni con ningún otro cúmulo estelar masivo o remanente de supernova cercano.

Esto plantea la posibilidad de que sea mucho más antiguo de lo que se pensaba (unos 20 mil años), o que se haya formado de otra forma.

Un origen alternativo

Entre las hipótesis alternativas, se considera la fusión de dos estrellas de neutrones de baja masa o el colapso inducido por acreción en un sistema binario con una enana blanca.

En este proceso, si la enana blanca gana suficiente masa al absorber gas de su compañera, puede colapsar y formar un magnetar en lugar de explotar completamente.

“Normalmente, esto genera una explosión que destruye la enana blanca, pero bajo ciertas condiciones podría colapsar en una estrella de neutrones. Pensamos que así pudo originarse el magnetar SGR 0501+4516”, añade Andrew Levan, de las universidades de Radboud y Warwick.

Actualmente, el magnetar SGR 0501+4516 es el mejor candidato en la Vía Láctea a magnetar formado por fusión estelar o colapso inducido por acreción.

Esta clase de magnetares podría explicar también fenómenos aún misteriosos como los estallidos rápidos de radio (FRB), especialmente aquellos detectados en poblaciones estelares antiguas donde no hay estrellas masivas que exploten como supernovas.

Magnetar SGR 0501+4516: nuevas líneas de investigación

“Las tasas de nacimiento de magnetares y los distintos escenarios de formación son preguntas clave en la astrofísica de alta energía, con implicaciones para eventos transitorios extremos como estallidos de rayos gamma, supernovas superluminosas y FRB”, concluye Nanda Rea, del Instituto de Ciencias del Espacio en Barcelona.

El equipo de investigación planea realizar nuevas observaciones con Hubble para estudiar los orígenes de otros magnetares galácticos, incluyendo más detalles sobre el enigmático magnetar SGR 0501+4516.

Fuente: Hubble investigates a magnetar’s birthplace