El Cosmic Zoo contiene extraños monstruos que los astrónomos encuentran de la manera más sorprendente. No hace mucho tiempo, un equipo en Australia encontró un magnetar muy inusual, uno de los residentes más extraños del zoológico estrellado. Se llama GPM J1839-10 y se encuentra a unos 15.000 años luz de distancia en dirección a la constelación de Scutum.
GPM J1839-10 ya apareció en observaciones que comenzaron hace varias décadas, escondiéndose a simple vista. Los astrónomos lo han descrito como un «objeto misterioso transitorio» que aparece y desaparece, emitiendo energía tres veces por hora. No fue hasta 2022, cuando un equipo de la Universidad de Curtin lo observó utilizando el radiotelescopio Murchison Wide-Field Array en Wajarri Yamaji Country en el interior de Australia Occidental, que lo identificaron como un magnetar de período largo. «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 la líder del equipo, Natasha Hurley-Walker.
Es el segundo magnetar de período largo jamás encontrado. El estudiante universitario Tyrone O’Doherty encontró al primer alumno de Hurley-Walker. Su descubrimiento sorprendió a todos. «Estábamos desconcertados», dijo Hurley Walker. «Entonces comenzamos a buscar objetos similares para ver si era un evento aislado o solo la punta del iceberg».
Maravilloso magnetar
Los astrónomos han estudiado los magnetares durante años. Son estrellas muertas altamente magnéticas que liberan energía en ráfagas de segundos a unos pocos minutos de duración. Probablemente surgió cuando las estrellas masivas murieron en supernovas y los remanentes restantes colapsaron para formar una estrella de neutrones. También hay alguna evidencia de que las estrellas de neutrones en colisión pueden crear magnetares.
El núcleo de la magnetar es una estrella de neutrones en rotación con un diámetro de solo unos 20 kilómetros. Es probable que tenga superficies sólidas. La masa de la pulpa suele ser de 100 millones de toneladas o más. Tiene un campo magnético increíblemente fuerte (de ahí el nombre «magnetar»). A medida que gira, el magnetar emite ráfagas periódicas de radio y otras emisiones.
Registrar estas explosiones es como escuchar el tictac de un reloj pero usando radiotelescopios para captar las señales. La mayoría de los magnetares pierden sus campos magnéticos después de unos 10.000 años, lo que los convierte en un fenómeno de corta duración en términos cosmológicos. Este nuevo emite ráfagas de energía de cinco minutos cada 22 minutos. Esto lo convierte en el período más largo encontrado magnéticamente. También puede ser un anciano, a punto de dejar de dar a conocer su presencia.
Buscando GPM J1839-10 una y otra vez
Como parte de su investigación, el equipo de astronomía buscó evidencia de GPM J1839-10 en registros de observación de otros observatorios de radio durante las últimas décadas. Fue entonces cuando descubrieron que había sido observado desde 1988. Nadie sabía exactamente qué era.
“Apareció en las observaciones realizadas por el 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 Hurley-Walker. «Ese fue un momento increíble para mí. Tenía cinco años cuando nuestros telescopios registraron por primera vez los pulsos de este objeto, pero pasó desapercibido, oculto en los datos durante 33 años. No lo vieron porque no esperaban encontrar algo así».
El equipo siguió las observaciones utilizando radiotelescopios en Australia y Sudáfrica y desde el telescopio de rayos X XMM-Newton en órbita. Apareció en los datos de un radiotelescopio, así como en la radiación infrarroja de un telescopio en las Islas Canarias. Sin embargo, no se encontraron emisiones de rayos X, lo que indica que el objeto no emite a esas energías.
La investigación de archivo ayudó al equipo a descubrir la mayor cantidad de información posible sobre este objeto. Hurley-Walker lo describió como «por debajo de la línea de la muerte», donde el campo magnético de la estrella es demasiado débil para emitir emisiones de radio de alta energía. Entonces, ¿qué le sucede a GPM J1839-10 porque emite señales que los radiotelescopios pueden detectar?
Espera, se vuelve aún más raro
Hurley-Walker explicó que GPM J1839-10 gira demasiado lento y no debería emitir ondas de radio. Esto se debe a que las emisiones de radio periódicas de los magnetares son el resultado de la rotación de los campos magnéticos dipolares y otros mecanismos. Los modelos de imanes asumen que los imanes giran rápidamente, por lo que no se esperan emisiones de radio de motores lentos.
«Suponiendo que sea un magnetar», dijo, «no debería ser posible que este objeto produzca ondas de radio». «Pero los vemos. Y no estamos hablando solo de un pequeño vistazo de una emisión de radio. Cada 22 minutos, emite un pulso de energía de longitud de onda de cinco minutos, y lo ha estado haciendo durante al menos 33 años. Cualquiera que sea el mecanismo detrás de esto, es extraordinario».
¿Este objeto desafía la comprensión tradicional de los imanes? tal vez. Sin duda, da a los astrónomos algo en lo que pensar mientras estudian la formación y evolución de magnetares a partir de capas de estrellas que murieron como supernovas. También puede ayudar a determinar si las colisiones de estrellas de neutrones juegan un papel. Y podría arrojar algo de luz sobre las rápidas ráfagas de radio que los astrónomos están detectando en todo el universo.
Por supuesto, encontrar más de estos magnetares de período largo ayudará a los astrónomos a comprender si en realidad son magnetares típicos u otro nuevo descubrimiento en el zoológico cósmico.
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