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Magnetars: estrellas de neutrones con una patada

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Las estrellas de neutrones son objetos extraños y enigmáticos en la galaxia. Han sido estudiados durante décadas a medida que los astrónomos obtienen mejores instrumentos capaces de observarlos. Piense en una temblorosa y sólida bola de neutrones apretados juntos en un espacio del tamaño de una ciudad.

Una clase de estrellas de neutrones en particular es muy intrigante; se llaman "magnetares". El nombre proviene de lo que son: objetos con campos magnéticos extremadamente potentes. Mientras que las estrellas de neutrones normales tienen campos magnéticos increíblemente fuertes (del orden de 1012 Gauss, para aquellos de ustedes a quienes les gusta hacer un seguimiento de estas cosas), los magnetares son muchas veces más poderosos. ¡Los más poderosos pueden ser más de un TRILLÓN de Gauss! En comparación, la intensidad del campo magnético del Sol es de aproximadamente 1 Gauss; La intensidad de campo promedio en la Tierra es de medio Gauss. (Un Gauss es la unidad de medida que los científicos usan para describir la fuerza de un campo magnético).

Creación de magnetares

Entonces, ¿cómo se forman los magnetares? Comienza con una estrella de neutrones. Estos se crean cuando una estrella masiva se queda sin combustible de hidrógeno para quemarse en su núcleo. Finalmente, la estrella pierde su envoltura exterior y se derrumba. El resultado es una tremenda explosión llamada supernova.

Durante la supernova, el núcleo de una estrella supermasiva se apiña en una bola de solo unos 40 kilómetros de diámetro. Durante la explosión catastrófica final, el núcleo se derrumba aún más, formando una bola increíblemente densa de unos 20 km o 12 millas de diámetro.

Esa increíble presión hace que los núcleos de hidrógeno absorban electrones y liberen neutrinos. Lo que queda después del colapso del núcleo es una masa de neutrones (que son componentes de un núcleo atómico) con una gravedad increíblemente alta y un campo magnético muy fuerte.

Para obtener un magnetar, necesita condiciones ligeramente diferentes durante el colapso del núcleo estelar, que crea el núcleo final que gira muy lentamente, pero también tiene un campo magnético mucho más fuerte.

¿Dónde encontramos Magnetars?

Se han observado un par de docenas de magnetares conocidos, y todavía se están estudiando otros posibles. Entre los más cercanos se encuentra uno descubierto en un cúmulo estelar a unos 16,000 años luz de distancia de nosotros. El cúmulo se llama Westerlund 1 y contiene algunas de las estrellas de secuencia principal más masivas del universo. Algunos de estos gigantes son tan grandes que sus atmósferas alcanzarían la órbita de Saturno, y muchos son tan luminosos como un millón de soles.

Las estrellas en este cúmulo son bastante extraordinarias. Con todos ellos 30 a 40 veces la masa del Sol, también hace que el cúmulo sea bastante joven. (Las estrellas más masivas envejecen más rápidamente). Pero esto también implica que las estrellas que ya han abandonado la secuencia principal contenían al menos 35 masas solares. Esto en sí mismo no es un descubrimiento sorprendente, sin embargo, la detección subsiguiente de un magnetar en medio de Westerlund 1 envió temblores a través del mundo de la astronomía.

Convencionalmente, las estrellas de neutrones (y, por lo tanto, los magnetares) se forman cuando una estrella de masa solar de 10-25 abandona la secuencia principal y muere en una supernova masiva. Sin embargo, con todas las estrellas en Westerlund 1 habiéndose formado casi al mismo tiempo (y considerando que la masa es el factor clave en la tasa de envejecimiento), la estrella original debe haber sido mayor de 40 masas solares.

No está claro por qué esta estrella no colapsó en un agujero negro. Una posibilidad es que quizás los magnetares se formen de una manera completamente diferente a las estrellas de neutrones normales. Tal vez había una estrella compañera interactuando con la estrella en evolución, lo que hizo que gastara gran parte de su energía prematuramente. Gran parte de la masa del objeto podría haber escapado, dejando muy poco atrás para evolucionar completamente en un agujero negro. Sin embargo, no hay compañero detectado. Por supuesto, la estrella compañera podría haber sido destruida durante las interacciones energéticas con el progenitor del magnetar. Claramente, los astrónomos necesitan estudiar estos objetos para comprender más sobre ellos y cómo se forman.

Intensidad del campo magnético

Sin embargo, nace un magnetar, su campo magnético increíblemente poderoso es su característica más definitoria. Incluso a distancias de 600 millas de un magnetar, la intensidad del campo sería tan grande como para romper literalmente el tejido humano. Si el magnetar flotara a medio camino entre la Tierra y la Luna, su campo magnético sería lo suficientemente fuerte como para levantar objetos metálicos como bolígrafos o clips de sus bolsillos y desmagnetizar completamente todas las tarjetas de crédito en la Tierra. Eso no es todo. El ambiente de radiación a su alrededor sería increíblemente peligroso. Estos campos magnéticos son tan potentes que la aceleración de partículas produce fácilmente emisiones de rayos X y fotones de rayos gamma, la luz de mayor energía en el universo.

Editado y actualizado por Carolyn Collins Petersen.


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