Los astrónomos encuentran un nuevo tipo de objeto estelar que desafía la comprensión de la física de las estrellas de neutrones

Un equipo internacional dirigido por astrónomos del nodo de la Universidad Curtin del Centro Internacional para la Investigación de Radioastronomía (ICRAR) ha descubierto un nuevo tipo de objeto estelar que desafía nuestra comprensión de la física de las estrellas de neutrones.

El objeto podría ser una magnetar muy alta, que es un tipo raro de estrella con campos magnéticos extremadamente fuertes que pueden producir poderosos estallidos de energía.

Hasta hace poco, todos los magnetares conocidos liberaban energía a intervalos de unos segundos a unos minutos. El objeto recién descubierto emite ondas de radio cada 22 minutos, lo que lo convierte en el período magnético más largo jamás descubierto. Publicación de la investigación en la revista. naturaleza.

Los astrónomos descubrieron el objeto utilizando el Murchison Widefield Array (MWA), un radiotelescopio en Wajarri Yamaji Country en el remoto oeste de Australia. El magnetar, llamado GPM J1839-10, está a 15.000 años luz de la Tierra en la constelación de Scutum, dijo la autora principal, la Dra. Natasha Hurley-Walker.

«Este objeto notable desafía nuestra comprensión de las estrellas de neutrones y los magnetares, que son algunos de los objetos más exóticos y extremos del universo», dijo.

El cuerpo estelar es solo el segundo de su tipo descubierto después del descubrimiento del primero por el estudiante universitario Tyrone O’Doherty en la Universidad de Curtin.

Al principio, los científicos no pudieron explicar lo que habían encontrado. Publicaron un artículo en naturaleza en enero de 2022 describe un misterioso objeto transitorio que aparece y desaparece esporádicamente, emitiendo poderosos rayos de energía tres veces por hora.

Lo primero nos sorprendió, dijo el Dr. Hurley Walker -supervisor honorario de O’Doherty-.

«Estábamos desconcertados», dijo. «Entonces comenzamos a buscar objetos similares para ver si era un evento aislado o solo la punta del iceberg».

Entre julio y septiembre de 2022, el equipo inspeccionó el cielo con el telescopio MWA. Y rápidamente encontraron lo que buscaban en GPM J1839-10. Emite ráfagas de energía que duran hasta cinco minutos, cinco veces más que el primer cuerpo.

Otros telescopios siguieron para confirmar el descubrimiento y aprender más sobre las propiedades únicas del objeto.

Tres incluyeron los radiotelescopios CSIRO en Australia, el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, el telescopio Grantecan (GTC) de 10 m y el telescopio espacial XMM-Newton.

Armado con las coordenadas celestes y sus características de GPM J1839−10, el equipo también comenzó a hurgar en los archivos de observación de los principales radiotelescopios del mundo.

«Apareció en las observaciones del Radiotelescopio Gigante de Ondas Metálicas (GMRT) en la India, y el Very Large Array (VLA) en los EE. UU. tuvo observaciones que se remontan a 1988», dijo.

«Ese fue un momento increíble para mí. Tenía cinco años cuando nuestros telescopios registraron por primera vez pulsos de este objeto, pero pasó desapercibido y permaneció oculto en los datos durante 33 años.

«Se lo perdieron porque no esperaban encontrar algo así».

No todos los magnetares producen ondas de radio. Algunas están por debajo de la «línea de la muerte», un umbral crítico en el que el campo magnético de una estrella se vuelve demasiado débil para generar emisiones de alta energía.

«El objeto que detectamos gira muy lentamente para producir ondas de radio; está por debajo de la línea de la muerte», dijo el Dr. Hurley-Walker.

«Suponiendo que sea un magnetar, no debería ser posible que este objeto produzca ondas de radio. Pero lo vemos. Y no solo estamos hablando de un pequeño destello de emisión de radio. Cada 22 minutos, emite pulsos de cinco minutos». de energía de longitud de onda de radio, y lo ha estado haciendo desde hace al menos 33 años.

«Cualquiera que sea el mecanismo detrás de esto, es inusual».

Este descubrimiento tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de la física de las estrellas de neutrones y el comportamiento de los campos magnéticos en entornos extremos.

También plantea nuevas preguntas sobre la formación y evolución del magnetismo y podría arrojar luz sobre el origen de fenómenos misteriosos como las ráfagas rápidas de radio.

El equipo de investigación planea hacer más observaciones del magnetar para aprender más sobre sus propiedades y comportamiento.

También esperan descubrir más de estos misteriosos objetos en el futuro, para determinar si realmente son imanes con periodos muy largos, o incluso algo más fenomenal.

El MWA es un precursor del observatorio de radioastronomía más grande del mundo, Square Kilometer Array, que está en construcción en Australia y Sudáfrica. MWA celebra un hito importante este año al completar una década de operaciones y descubrimientos científicos internacionales.

El Centro Internacional para la Investigación de Radioastronomía (ICRAR) es un proyecto conjunto de la Universidad de Curtin y la Universidad de Australia Occidental.