Primera medición directa de la distancia a un magnetar

Unos astrónomos que utilizan el Very Long Baseline Array (VLBA) de la Fundación Nacional de Ciencias han hecho la primera medición geométrica directa de la distancia a un magnetar dentro de nuestra Vía Láctea, una medición que podría ayudar a determinar si los magnetares son las fuentes de los misteriosos estallidos rápidos de radio (FRBs).

Los magnetares son una variedad de estrellas de neutrones - los superdensos restos de estrellas masivas que explotaron como supernovas - con campos magnéticos extremadamente fuertes. Un campo magnético de magnetar típico es un billón de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra, haciendo de las magnetares los objetos más magnéticos del Universo. Pueden emitir fuertes estallidos de rayos X y rayos gamma, y recientemente se han convertido en un candidato principal para explicar las fuentes de FRBs.

Un magnetar llamado XTE J1810-197, descubierto en 2003, fue el primero de los seis únicos objetos de este tipo que se encontró que emitían pulsos de radio. Lo hizo desde 2003 hasta 2008, y luego cesó por una década. En diciembre de 2018, reanudó la emisión de brillantes pulsos de radio.

Un equipo de astrónomos usó el VLBA para observar regularmente el XTE J1810-197 de enero a noviembre de 2019, y luego otra vez durante marzo y abril de 2020. Observando el magnetar desde lados opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, pudieron detectar un ligero cambio en su posición aparente con respecto a objetos de fondo mucho más distantes. Este efecto, llamado paralaje, permite a los astrónomos usar la geometría para calcular directamente la distancia del objeto.

"Esta es la primera medición de paralaje para un magnetar, y muestra que está entre los magnetares más cercanos que se conocen - a unos 8100 años-luz - lo que lo convierte en un objetivo primordial para futuros estudios", dijo Hao Ding, un estudiante de postgrado de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia.

Observando un objeto desde lados opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, como se ilustra en esta ilustración, los astrónomos pudieron detectar el ligero cambio en la posición aparente del objeto con respecto a objetos de fondo mucho más distantes. Este efecto, llamado paralaje, permite a los científicos usar la geometría para calcular directamente la distancia al objeto, en este caso un magnetar dentro de nuestra propia Vía Láctea. La ilustración no está a escala. (Foto: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF)

El 28 de abril, un magnetar diferente, llamado SGR 1935+2154, emitió una breve ráfaga de radio que fue la más fuerte jamás registrada desde el interior de la Vía Láctea. Aunque no tan fuerte como los FRBs provenientes de otras galaxias, esta ráfaga sugirió a los astrónomos que los magnetares podían generarlos.

Las ráfagas rápidas de radio fueron descubiertas por primera vez en 2007. Son muy energéticas, y duran como mucho unos pocos milisegundos. La mayoría han venido de fuera de la Vía Láctea. Su origen sigue siendo desconocido, pero sus características han indicado que el ambiente extremo de un magnetar podría generarlas.

"Tener una distancia precisa a esta magnetar significa que podemos calcular con precisión la fuerza de los pulsos de radio que vienen de ella. Si emite algo similar a un FRB, sabremos cuán fuerte es ese pulso", dijo Adam Deller, también de la Universidad de Swinburne. "Los FRBs varían en su potencia, por lo que nos gustaría saber si un pulso magnetar se acerca o se superpone con la potencia de los FRBs conocidos", añadió.

"Una clave para responder a esta pregunta será conseguir más distancias a los magnetares, para que podamos ampliar nuestra muestra y obtener más datos. El VLBA es la herramienta ideal para hacer esto", dijo Walter Brisken, del Observatorio Nacional de Radioastronomía.

Además, "Sabemos que los púlsares, como el de la famosa Nebulosa del Cangrejo, emiten 'pulsos gigantes', mucho más fuertes que los habituales. Determinar las distancias a los magnetares nos ayudará a entender este fenómeno, y a aprender si tal vez los FRBs son el ejemplo más extremo de pulsos gigantes", dijo Ding.

El objetivo final es determinar el mecanismo exacto que produce los FRBs, dijeron los científicos. (Fuente: NCYT Amazings)