Los astrónomos han descubierto el campo magnético más fuerte del universo

Los astrónomos han descubierto el campo magnético más fuerte del universo

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una estrella de neutrones con un campo magnético sin precedentes. Los resultados de las mediciones muestran que la inducción en la superficie de la estrella de neutrones del sistema binario Swift J0243.6 + 6124 es de 1600 millones de teslas. Eso es 24 billones de veces más que en la Tierra

Las estrellas de neutrones son objetos increíblemente densos que se forman después de que explota una supernova estelar masiva. Son algunos de los objetos más densos del universo, solo superados por los agujeros negros en este aspecto. Los investigadores a menudo usan una comparación bastante sencilla: una cucharadita de material de una estrella de neutrones pesaría alrededor de seis mil millones de toneladas en la Tierra. Los átomos dentro de una estrella de neutrones están tan estrechamente unidos que se comportan de formas que no se ven en ningún otro lugar.

Las estrellas de neutrones también tienen los campos magnéticos más fuertes del universo. Pero no todos son iguales. Entre ellos hay objetos con campos magnéticos más débiles y más fuertes. Recientemente, los astrónomos observaron una estrella de neutrones en el sistema binario Swift J0243.6 + 6124, que tiene una inducción de campo magnético superficial de 1.600 millones de Tesla. Hasta ahora, el récord era de mil millones de teslas.

Los resultados del estudio se publican en Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ac7711).

Un descubrimiento récord

La medición récord fue establecida por científicos chinos que tienen a su disposición el telescopio Insight-HXMT (del Telescopio de modulación de rayos X duros). Es el primer telescopio chino capaz de analizar rayos X cósmicos.

El campo magnético se describe mediante inducción magnética. Se mide en teslas. En nuestro planeta, la inducción del campo magnético en la superficie es de solo 0,000065 tesla. Las máquinas de resonancia magnética son más poderosas. Estas cámaras pueden generar un campo de hasta 3 teslas.

Sin embargo, estos valores no son nada en comparación con la estrella de neutrones binaria Swift J0243.6 + 6124. En su caso, se detectó una línea de absorción de ciclotrón con una energía de hasta 146 keV. Esto equivale a un campo magnético de alrededor de 1600 millones de teslas, o alrededor de 1,5 veces el récord actual. Y este descubrimiento fue realizado conjuntamente por científicos de la Academia de Ciencias de China y la Universidad alemana de Tübingen.

púlsar de rayos X

Swift J0243.6 + 6124 es un chip dual. Se compone de una estrella de neutrones y una estrella compañera. La estrella de neutrones en este sistema es un púlsar, una estrella giratoria altamente mecanizada que emite un haz de radiación electromagnética. Para la segunda estrella, la presencia de un púlsar lamentablemente no termina bien, ya que una estrella de neutrones con una gravedad mucho más fuerte roba gradualmente gas de la estrella compañera. Así es como se obtiene el llamado disco de acreción. El plasma que forma el disco se mueve hacia la estrella de neutrones a lo largo de las líneas del campo magnético cuando golpea el púlsar. Los rayos X se emiten en la superficie de una estrella de neutrones. No se detiene allí: de vez en cuando esta emisión puede ser pulsada.

La radiación emitida por una estrella de neutrones atraviesa su campo magnético antes de escapar al espacio. Esto deja rastros característicos en el espectro llamados líneas de absorción de ciclotrón. Se cree que esto se debe a la absorción de rayos X por parte de los electrones que pasan por un fuerte campo magnético. La energía de estas estructuras absorbentes corresponde a la fuerza del campo magnético en la superficie de la estrella de neutrones. Por lo tanto, se puede utilizar para medir directamente la intensidad del campo magnético en la superficie de una estrella de este tipo.

Y así se midió la intensidad del campo magnético en el caso del sistema binario Swift J0243.6 + 6124. Las observaciones realizadas por el telescopio Insight-HXMT permitieron medir energías de hasta 146 keV, lo que corresponde a una intensidad de campo magnético de aproximadamente 1,6 mil millones de teslas.

Fuente: Academia China de Ciencias, foto: IHEP

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