Swift de la NASA revela nuevo fenómeno en una estrella de neutrones

Astrónomos utilizando el telescopio de rayos x de Swift de la NASA han observado una estrella de neutrones de spinning repentinamente desacelerando, dando pistas que pueden utilizar para entender estos objetos extremadamente densos.

Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de una estrella masiva que se quedó sin combustible, se desplomó bajo su propio peso y explotó como una supernova. Una estrella de neutrones pueden girar tan rápido como 43.000 veces por minuto y cuentan con un campo magnético de un billones de veces más fuerte que el de la Tierra. La materia dentro de una estrella de neutrones es tan densa que una cucharadita pesaría cerca de 1 billón de toneladas en la Tierra.

Representación artística de un estallido en una estrella de neutrones ultra-magnetic, también llamado un magnetar.

Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

 
 
 
 
 

Esta estrella de neutrones, 1E 2259 + 586, está situado a unos 10.000 años luz de distancia hacia la constelación de Casiopea. Es una de las cercanas de dos docenas de estrellas de neutrones llamadas magnetares, que tienen muy potentes campos magnéticos y de vez en cuando se producen explosiones de alta energía o pulsos.

Observaciones de pulsos de rayos x de 1E 2259 + 586 de julio de 2011 hasta mediados de abril de 2012 indica el ritmo de la rotación de la magnetar gradualmente de una vez cada siete segundos, o unos ocho revoluciones por minuto. En 28 de abril de 2012, los datos mostraron que la tasa de giro había disminuido abruptamente, en 2.2 millonésimas de segundo y la magnetar fue girando hacia abajo a un ritmo más rápido.

El magnetar 1E 2259 + 586 brilla con un color blanco brillante en esta imagen de rayos x de falso color del remanente de supernova CTB 109, que se encuentra a unos 10.000 años luz de distancia hacia la constelación de Casiopea. CTB 109 es sólo uno de tres remanentes de supernova en nuestra galaxia conocida para abrigar un magnetar. Rayos x de energías bajas, medias y altas respectivamente aparecen en rojo, verde y azul en esta imagen se crearon a partir de observaciones adquiridas por satélite de XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea en 2002.

Crédito: ESA/XMM-Newton/M. Sasaki et al.

 

"Los astrónomos han visto cientos de eventos, llamados problemillas, asociados con incrementos repentinos en el giro de las estrellas de neutrones, pero esta desaceleración repentina nos pilló desprevenidos," dijo Victoria Kaspi, profesor de física en la Universidad de McGill en Montreal. Ella dirige un equipo que utiliza Swift para supervisar rutinariamente los magnetares.

 

Los astrónomos apodado el evento un "anti-glitch", dijo el coautor Neil Gehrels, investigador principal de la misión de Swift de la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland "afectó la magnetar de manera exactamente enfrente de cada otro glitch claramente identificado en estrellas de neutrones."

 

El descubrimiento tiene implicaciones importantes para la comprensión de las condiciones físicas extremas presentes dentro de las estrellas de neutrones, donde la materia se convierte en exprimir densidades varias veces mayores que un núcleo atómico. Ningún laboratorio en la Tierra puede duplicar estas condiciones.

 

Un informe sobre los resultados aparece en la edición del 30 de mayo de la revista Nature.

 

 

 

 Una estrella de neutrones es el objeto más denso que los astrónomos observan directamente, machacar medio millón veces la masa de la tierra en una esfera de unos 20 km de ancho, o similar en tamaño a la isla de Manhattan, como se muestra en la ilustración. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center

La estructura interna de las estrellas de neutrones es un rompecabezas de larga data. Teoría actual mantiene que una estrella de neutrones tiene una corteza formada por electrones e iones; un interior que contienen rarezas que incluyen un superfluido de neutrón, que es un extraño estado de la materia sin fricción; y una superficie que acelera los flujos de partículas de alta energía a través de campo magnético intenso de la estrella.

Las partículas de transmisión drenan la energía de la corteza. La corteza se gira hacia abajo, pero el líquido interior resiste a ser lento. Las fracturas de la corteza bajo la presión. Cuando esto sucede, se produce un error. Hay un estallido de rayos x y la estrella obtiene una patada de aceleración más rápida-spinning desde interior.

Procesos que conducen a una desaceleración repentina de rotación constituyen un nuevo desafío teórico.

El 21 de abril de 2012, justo una semana antes de Swift observado anti-glitch, 1E 2259 + 586 produjo un breve, pero intensa radiografía estalló detectados por el Monitor de la explosión de rayos Gamma a bordo del telescopio espacial de NASA Fermi Gamma-ray. Los científicos piensan que esta erupción 36 milisegundos de luz de alta energía es probable que señale los cambios que impulsó la desaceleración del magnetar.

"Lo que es realmente notable acerca de este evento es la combinación de desaceleración brusca de la magnetar, el estallido de rayos x y el hecho de que ahora observamos la estrella girando hacia abajo a un ritmo más rápido que antes,", dijo el autor principal Robert Archibald, un estudiante de posgrado en McGill.

Goddard gestiona Swift, que fue lanzado en noviembre de 2004. El telescopio se opera en colaboración con la Universidad Estatal de Pennsylvania en University Park, Pensilvania, el laboratorio nacional Los Alamos en Nuevo México y Orbital Sciences Corp. en Dulles, Virginia colaboradores internacionales están en el Reino Unido e Italia, y la misión incluye contribuciones procedentes de Alemania y Japón.

Francis Reddy
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Traducción: El Quelonio Volador