Las estrellas de neutrones magnéticas también lanzan chorros de materia

La observación de un chorro de material saliendo de un tipo de estrella de neutrones que se pensaba incapaz de hacerlo, va a requerir una revisión sobre cómo se originan estos eventos.

«Hemos visto chorros provenientes de todo tipo de estrellas de neutrones que extraen material de sus compañeras, con una sola excepción. Nunca antes vimos un chorro procedente de una estrella de neutrones con un campo magnético muy fuerte», afirma Jakob van den Eijnden, de la Universidad de Amsterdam. «Eso condujo a la teoría de que los campos magnéticos fuertes impiden la formación de chorros», agrega. El nuevo descubrimiento, publicado en ‘Nature’, contradice esa teoría.

Los astrónomos descubrieron este hallazgo utilizando el observatorio radioastronómico Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés).

En concreto, estudiaron un objeto llamado ‘Swift J0243.6 + 6124’ (‘Sw J0243’), descubierto el 3 de octubre de 2017 por el observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA, cuando este emitió una ráfaga de rayos X. El objeto es una estrella de neutrones de giro lento que extrae material de una estrella compañera que es significativamente más masiva que el Sol. Las observaciones del VLA comenzaron una semana después del descubrimiento de Swift y continuaron hasta enero de 2018.

El hecho de que la emisión del objeto en rayos X y las longitudes de onda de radio se debilitaran con el tiempo, sumado a las características de la emisión de radio, convencieron a los astrónomos de que estaban viendo ondas de radio producidas por un chorro. «Esta combinación es lo que vemos en otros sistemas de producción de chorro. Los mecanismos alternativos simplemente no lo explican», indica Van den Eijnden.

Las teorías comunes para la formación de chorros en sistemas como ‘Sw J0243’ dicen que los chorros son lanzados por líneas de campo magnético ancladas en las partes internas de los discos de acreción. En este escenario, si la estrella de neutrones tiene un campo magnético muy fuerte, ese campo es abrumador e impide que se forme el chorro. «Nuestro claro descubrimiento de un chorro en ‘Sw J0243’ refuta esa idea duradera», insiste Van den Eijnden.

Alternativamente, los científicos sugieren que la región de lanzamiento de chorro de ‘Sw J0243’ del disco de acreción podría estar mucho más lejos que en otros tipos de sistemas, donde el campo magnético de la estrella es más débil. Otra idea, sugieren, es que los chorros pueden ser impulsados por la rotación de la estrella de neutrones, en lugar de ser lanzados por líneas de campo magnético en el disco de acreción interno.

«Curiosamente, la idea impulsada por rotación predice que el chorro será significativamente más débil a partir de estrellas de neutrones que giran más lentamente, que es exactamente lo que vemos en ‘Sw J0243», asegura Nathalie Degenaar, también de la Universidad de Amsterdam.

El nuevo descubrimiento también implica que Sw J0243 puede representar un gran grupo de objetos cuyas emisiones de radio han sido demasiado débiles como para ser detectadas hasta que estén disponibles nuevas capacidades proporcionadas por la actualización principal del VLA. Si se encuentran más objetos de este tipo, dicen los científicos, podrían poner a prueba la idea de que los chorros son producidos por el giro de la estrella de neutrones.

Asimismo, comentan que este descubrimiento podría significar que otra categoría de objetos, llamados púlsares de rayos X ultra luminosos, también altamente magnetizados, podrían producir chorros. «Este descubrimiento no solo significa que tenemos que revisar nuestras ideas sobre los chorros de dichos sistemas, sino que también abre nuevas áreas de investigación», señala Degenaar.

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