La NASA revela un raro fenómeno en una estrella de neutrones

El magnetar 1E 2259+586 desacelera bruscamente y sorprende a los astrónomos

La materia en una estrella de neutrones es tan densa que una cucharada pesaría alrededor de mil millones de toneladas en la Tierra

[En el vídeo: Echa una mirada más cercana con el show de BBC 'Death Star' (Estrella de la Muerte) a la colosal densidad de una estrella de neutrones que se desplaza a través del espacio. Los científicos explican el potencial efecto que la explosión de una estrella de neutrones dentro de nuestra galaxia podría tener sobre la Tierra.]

Astrónomos que usan el Telescopio de rayos X "Swift" de la NASA han observado una estrella de neutrones giratoria que de repente desacelera, dando pistas que se pueden utilizar para comprender estos objetos extremadamente densos. Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de una enorme estrella que se quedó sin combustible, colapsada bajo su propio peso, y explotó como una supernova. Una estrella de neutrones puede girar tan rápido como 43.000 veces por minuto y cuenta con un campo magnético un billón de veces más fuerte que el la de la Tierra. La materia en una estrella de neutrones es tan densa que una cucharada pesaría alrededor de mil millones de toneladas en la Tierra.

Esta estrella de neutrones, denominada 1E 2259+586, se encuentra a unos 10.000 años luz de distancia hacia la constelación de Casiopea. Es una de las cerca de dos docenas de estrellas de neutrones llamadas magnetares, que tienen campos magnéticos muy potentes y, en ocasiones, producen explosiones de alta energía o pulsos. Las observaciones de rayos X de pulsos de 1E 2259+586 entre julio de 2011 hasta mediados de abril 2012 indicaron que la rotación de la magnetar fue desacelerando gradualmente de una vez cada siete segundos, o unas ocho revoluciones por minuto. El 28 de abril de 2012, los daros mostraron que la velocidad de rotación ha disminuido bruscamente a 2,2 millonésimas de segundo, y el magnetar fue desacelerándose a un ritmo más rápido. "Los astrónomos han sido testigos de cientos de eventos, llamados glitches, asociados a aumentos repentinos en el giro de las estrellas de neutrones, pero este repentino giro hacia abajo nos ha sorprendido con la guardia baja", dijo Victoria Kaspi, profesor de física en la Universidad McGill en Montreal. Ella dirige un equipo que utiliza Swift para vigilar rutinariamente a los magnetares. Los astrónomos han apodado al caso como un "anti-glitch", dijo el co-autor Neil Gehrels, investigador principal de la misión Swift en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Md. "Afectó al magnetar exactamente de manera opuesta que a cualquier otro glitch claramente identificado visto en las estrellas de neutrones". "El descubrimiento tiene implicaciones importantes para la comprensión de las condiciones físicas extremas presentes en las estrellas de neutrones, donde la materia se convierte en apretadas densidades varias veces mayor que un núcleo atómico. Ningún laboratorio en la Tierra puede duplicar estas condiciones. Un informe sobre los hallazgos aparece en la edición del 30 de mayo de la revista Nature.

La estructura interna de las estrellas de neutrones es un enigma desde hace tiempo. La teoría actual mantiene que una estrella de neutrones tiene una corteza compuesta de electrones e iones; un interior que contiene singularidades que incluyen un superfluido de neutrones, que es un extraño estado sin fricción de la materia, y una superficie que acelera corrientes de partículas de alta energía a través de un intenso campo magnético de la estrella. Las partículas que fluyen drenan energía de la corteza. La corteza gira hacia abajo, pero el interior del fluido se resiste a ser más lento. La corteza se fractura bajo la tensión. Cuando esto sucede, se produce un glitch. Hay una explosión de rayos X y la estrella tiene en su interior un pico de aceleración de los más rápidos. Los procesos que conducen a una disminución repentina de rotación constituyen un nuevo reto teórico. El 21 de abril de 2012, justo una semana antes de Swift observase el anti- glitch, 1E 2259+586 produjo un breve pero intenso estallido de rayos X  detectado por el Monitor de Estallidos de Rayos Gamma a bordo del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma de la NASA. Los científicos creen que esta erupción de 36 milisegundos de luz de alta energía probablemente fue la señal de los cambios que llevaron a la desaceleración al magnetar.

"Lo que es realmente sorprendente de este caso es la combinación de la abrupta desaceleración de los magnetar, el estallido de rayos X y el hecho de que ahora se observe la estrella desacelerándose a un ritmo más rápido que antes", dijo el autor principal Robert Archibald, un estudiante graduado de McGill. Goddard gestiona Swift, que se lanzó en noviembre de 2004. El telescopio es operado en colaboración con la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, Pensilvania, el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México y Orbital Sciences Corporation en Dulles, Virginia. Colaboradores internacionales se encuentran en el Reino Unido e Italia, y la misión incluye contribuciones desde Alemania y Japón. Enlaces relacionados: ›  Download additional graphics from NASA Goddard's Scientific Visualization Studio ›  Penn State press release ›  "New NASA Explorer Mission to Uncover Physics of Neutron Stars and Demonstrate Game-Changing Navigation Technology" (04.05.13) ›  "NASA's Chandra Finds Superfluid in Neutron Star's Core" (02.23.11) ›  "Eclipsing Pulsar Promises Clues to Crushed Matter" (08.17.10) ›  The McGill Pulsar Group's Magnetar Catalog ›  NASA's Swift mission ›  NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope