Un equipo de astrónomos acaba de observar un comportamiento bastante extraño, nunca antes visto, en un magnetar. Los hallazgos sugieren que los magnetares tienen campos magnéticos más complejos de lo que se pensaba anteriormente. Esto desafía a las teorías sobre cómo nacen y evolucionan con el tiempo.

El estudio, realizado por investigadores del Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav) y CSIRO, fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

¿Magnetares?

Los magnetares son estrellas de neutrones con un campo magnético extremadamente potente. Suelen medir alrededor de 20 kilómetros de diámetro y poseen una masa aproximada de 1,4 masas solares. 

Hasta la fecha, los astrónomos solo han detectado unos 30, tanto dentro como fuera de la Vía Láctea. Muchos de estos han sido detectados por telescopios de rayos X, pero también existe un grupo de magnetares que emiten pulsos de radio, como los púlsares.

No obstante, en comparación con los púlsares, los magnetares tienen un movimiento de rotación bastante lento. Mientras que los primeros giran alrededor de cientos de veces por segundo, la mayoría de los magnetares giran una vez luego de dos a diez segundos. 

Identificar cómo cambian los pulsos de los magnetares con el tiempo es fundamental para comprender su evolución y geometría.

Un magnetar muy raro

En marzo de 2020, un nuevo magnetar llamado Swift J1818.0-1607 (J1818 desde ahora) fue descubierto luego de que emitiera una brillante explosión de rayos X. Observaciones posteriores también detectaron pulsos de radio originados desde el magnetar. Curiosamente, estos pulsos eran bastante diferentes a los detectados por otros magnetares radio ruidosos.

La mayoría de los pulsos de radio de los magnetares emiten en una amplia gama de frecuencias de observación. Sin embargo, los pulsos de J1818 tenían más fuerza en bajas frecuencias que en altas frecuencias, similar a lo que se ve en los púlsares.

Más observaciones

Para comprender mejor lo que estaba sucediendo con este magnetar, el equipo le hizo ocho observaciones con el telescopio CSIRO Parkes entre mayo y octubre del año pasado. De esa manera, encontraron un comportamiento inusual en el magnetar.

Los investigadores mencionan que el magnetar habría atravesado una breve crisis de identidad. En mayo, J1818 todavía seguía emitiendo los inusuales pulsos similares a los de un pulsar, detectados previamente. Para junio, comenzó a oscilar entre un estado brillante y uno débil. Posteriormente, en julio, los astrónomos vieron que parpadeó de un lado a otro entre pulsos de pulsar y de magnetar

«Este comportamiento extraño nunca se había visto antes en ningún otro magnetar radio-ruidoso», explica el autor principal del estudio y Ph.D. de la Universidad Swinburne / CSIRO. estudiante Marcus Lower. «Parece haber sido sólo un fenómeno de corta duración, ya que en nuestra siguiente observación, se había asentado permanentemente en este nuevo estado similar a un magnetar».

Geometría magnética

Los científicos también buscaron cambios en la forma del pulso y el brillo en diferentes frecuencias de radio. Con esto, fue posible hacer una comparación con un modelo teórico que predice la geometría magnética de un pulsar basándose en su luz polarizada.

«A partir de nuestras observaciones, encontramos que el eje magnético de J1818 no está alineado con su eje de rotación«, dice Lower. «En cambio, el polo magnético emisor de radio parece estar en su hemisferio sur, ubicado justo debajo del ecuador”.

“La mayoría de los otros magnetares tienen campos magnéticos que están alineados con sus ejes de giro o son un poco ambiguos. Esta es la primera vez que definitivamente hemos visto un magnetar con un polo magnético desalineado».

Si bien no se entiende el fenómeno a la perfección, el equipo lo considera una evidencia que indica que los pulsos de radio se originan a partir de bucles de líneas de campo magnético, los cuales conectan dos polos estrechamente espaciados. Esto no sucede en las demás estrellas de neutrones. En ellas se espera que tengan polos en sus lados opuestos y que estos estén conectados por un campo magnético en forma de rosquilla.