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23.05.2013 (IEEC)

El más debil y más viejo de los monstruosos magnetares anómalos

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  • Ubicado en nuestra misma galaxia, el magnetar se encuentra a unos 6500 años de luz de distancia y es el más viejo de su clase
  • Sus propiedades han cuestionado la forma en que evolucionan las explosiones de supernovas, que dan lugar al nacimiento de estos objetos.
Barcelona 23.05.2013

Parece ser que los magnetares débiles comienzan a ser más frecuentes de lo que se creía ya que en un proyecto liderado por la investigadora Nanda Rea, junto con J.M.Girart, A. Palau y A. Papitto, del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) ubicado en el campus de la UAB, se ha logrado confirmar un nuevo magnetar anómalo, SGR 0418+5729, el segundo de su clase. Los resultados de este estudio serán publicados el próximo mes de junio, en la revista The Astrophysical Journal. En realidad, este magnetar fue el primero en detectarse pero el segundo en confirmarse al 100% después del primer magnetar anómalo SWIFT J1822.31606, también descubierto por un grupo de científicos liderados por Rea.

Contrario a lo que predecía la teoría, SGR 0418+5729, detectado en el 2010, presentó las erupciones violentas y repentinas en altas energías (gamma-ray bursts) típicas de un magnetar clásico pero ha demostrado tener un campo magnético muy débil en comparación con otros magnetares. Su campo magnético es tan bajo que los investigadores han podido estimar su edad en aproximadamente 550.000 años y deducir que es el magnetar más antiguo que existe hasta el momento. Por ende, tal y como comenta Rea “este descubrimiento tiene importantes consecuencias sobre la evolución de las estrellas de neutrones y el posible entendimiento que tenemos de las explosiones de supernovas”. Las observaciones en rayos-X de SGR 0418+5729 se llevaron a cabo durante más de tres años con los telescopios espaciales Chandra, XMM Newton, RXTE y Swift, de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Estadounidense (NASA). Se han necesitado las observaciones de tantos instrumentos espaciales porque, como comenta Alessandro Papitto, experto en el análisis temporal de púlsares, “para medir el campo magnético con alta precisión, se necesita obtener observaciones durante muchos años y de forma muy regular”.

Paralelamente, se hicieron observaciones en longitudes de onda radio, en óptico y rayos gamma pero no se logró detectar el objeto en estas longitudes de onda, descartando, así, la posibilidad de que haya un disco de polvo alrededor del magnetar que podría estar frenando la rotación de la estrella. Aina Palau y Josep Miquel Girart, expertos en radio-astronomía, comentan que “la no-detección del disco implica que éste, si existe, no es suficientemente masivo como para ser capaz de modificar la rotación de la estrella, y el cambio en su rotación sólo puede ser debido al campo magnético”.

Haber encontrado magnetares con campos magnéticos tan débiles puede indicar que el ritmo de nacimiento de estos objetos es entre cinco y diez veces superior a lo que se creía pero deben encontrarse “escondidos” en el Universo ya que no se detectan fácilmente. Esto indicaría que las estrellas masivas, que explotan en forma de supernova, podrían generar, durante la explosión, estos campos magnéticos muy altos en su núcleo o simplemente ya estén altamente magnetizadas en su estadio previo. El estudio sobre SGR 0418+5729 abre las puertas a intuir que un fracción considerable de gamma-ray bursts (erupciones violentas en altas energías) pueden ser una señal de la formación de magnetares. Según los modelos teóricos, se espera observar al menos uno de estos objetos cada año en nuestra galaxia, lo cual permitirá incrementar el número de eventos observados y entender mejor de donde provienen estos monstruos magnéticos.

Magnetares vs Radio Púlsares

Los magnetares son, en efecto, estrellas de neutrones que tienen campos magnéticos muy intensos, aproximadamente 1000 veces más que los radio púlsares normales. Nacidas de las explosiones de supernovas, estas estrellas de neutrones se caracterizan por rotar extremadamente rápido (0.3-12s), tener una masa un poco mayor a la del Sol pero concentrada en un radio de 10 kilómetros aproximadamente, es decir, como el tamaño de la ciudad de Barcelona. Su edad se determina a través de su velocidad de rotación ya que a medida que evolucionan, rotan cada vez más lento.

El campo magnético de un magnetar es aproximadamente 1.000 veces mayor que el de un púlsar normal, que, a su vez, es alrededor de mil billones de veces mayor que el del Sol. Además, estos campos magnéticos tan elevados tienen líneas magnéticas extremadamente torcidas que de repente se rompen y experimentan erupciones de partículas de muy altas energías, tal como sucede en el Sol, pero a una escala mucho mayor. Por el contrario, los púlsares no experimentan erupciones repentinas, y tienen una emisión tranquila y moderada.

NOTA DE PRENSA (PDF -Castellano)

  Referencia: N. Rea, G. L. Israel, J. A. Pons, R. Turolla, D. Vigano, S. Zane, P. Esposito, R. Perna, A. Papitto, G. Terreran, A. Tiengo, D. Salvetti, J. M. Girart, A. Palau, A. Possenti, M. Burgay, E. Gogus, A. Caliandro, C. Kouveliotou, D. Gotz, R. P. Mignani, E. Ratti, L. Stella. The outburst decay of the low magnetic field magnetar SGR 0418+5729. (arXiv:1303.5579)

Nota de Prensa - NASA: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/multimedia/sgr0418.html

Información de Contacto

NANDA REA Email: rea@ice.csic.es /rea@ice.cat Tel: 93 581 4366

Departament de Comunicació Científica Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) Alina Hirschmann Tel: 93 581 4779 Email: alina@ieec.cat

Enlaces de interés

• Multi-MEssenger APproach to AStro-PArticle Physics (Grupo de Investigacion del ICE(CSIC-IEEC)): http://www.ice.csic.es/research/map/MAP.html
• Sitio web de Chandra-NASA: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/main/index.html
• Sitio web XMM-Newton: http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=23
• Sitio web Swift: https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/


Imágenes

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Figura 1: Imagen artística del interior de un magnetar, donde se generan las lineas del campo magnético que luego emergen hacia el exterior. Crédito: NASA