Una colaboración global de telescopios, incluido el observatorio espacial Integral de alta energía de la Agencia Espacial Europea (ESA), ha detectado una mezcla única de radiación que explota desde una estrella muerta en la Vía Láctea, algo que nunca antes se había visto en este tipo de estrella, y que puede resolver un misterio cósmico de largos años.
El hallazgo involucra dos tipos de fenómenos cósmicos interesantes: magnetares y ráfagas de radio rápidas.
Los magnetares son restos estelares con algunos de los campos magnéticos más intensos del Universo. Cuando se vuelven 'activos', pueden producir explosiones cortas de radiación de alta energía que generalmente no duran ni un segundo, pero son miles de millones de veces más luminosas que el Sol.
Las ráfagas rápidas de radio son uno de los principales misterios sin resolver de la astronomía. Descubiertos por primera vez en 2007, estos eventos pulsan brillantemente en ondas de radio durante unos pocos milisegundos antes de desaparecer, y rara vez se vuelven a ver. Su verdadera naturaleza sigue siendo desconocida, y nunca se ha observado tal explosión dentro de la Vía Láctea, con un origen conocido, ni emitiendo ningún otro tipo de radiación más allá del dominio de las ondas de radio, hasta ahora.
A fines de abril, 'SGR 1935 + 2154', un magnetar descubierto hace seis años en la constelación de Vulpecula, se activó nuevamente tras un estallido sustancial de rayos X. Poco después, los astrónomos vieron algo asombroso: este magnetar no solo irradiaba sus rayos X habituales, sino también ondas de radio.
"Detectamos el estallido de rayos X de alta energía del magnetar usando Integral el 28 de abril", explica Sandro Mereghetti del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF-IASF) en Milán, autor principal de un nuevo estudio de esta fuente basado en datos del observatorio Integral.
"El 'Sistema de alerta de ráfaga' en Integral alertó automáticamente a los observatorios de todo el mundo sobre el descubrimiento en solo unos segundos --señala--. Esto fue horas antes de que se emitieran otras alertas, lo que permitió a la comunidad científica actuar rápidamente y explorar esta fuente con más detalle".
Los astrónomos en el terreno vieron una breve y extremadamente brillante explosión de ondas de radio desde la dirección de 'SGR 1935 + 2154' usando el radiotelescopio CHIME en Canadá el mismo día, durante el mismo período de tiempo que la emisión de rayos X. Esto se confirmó de forma independiente unas horas más tarde por la Encuesta de Emisión de Radio Astronómica Transitoria 2 (STARE2) en Estados Unidos.
"Nunca antes habíamos visto una ráfaga de ondas de radio, que se asemejara a una ráfaga de radio rápida, de un magnetar", agrega Sandro.
"De manera crucial, el generador de imágenes IBIS en Integral nos permitió determinar con precisión el origen de la explosión, clavando su asociación con el magnetar", asegura por su parte el coautor Volodymyr Savchenko del Centro de Datos de Ciencia Integral de la Universidad de Ginebra.
"La mayoría de los otros satélites involucrados en el estudio colaborativo de este evento no pudieron medir su posición en el cielo, y esto fue crucial para identificar que la emisión realmente provenía de 'SGR1935 + 2154' --explica Sandro--. Esta es la primera conexión de observación entre magnetares y ráfagas de radio rápidas. Realmente es un descubrimiento importante y ayuda a enfocar el origen de estos misteriosos fenómenos".
Esta conexión respalda firmemente la idea de que las ráfagas de radio rápidas emanan de los magnetares, y demuestra que las ráfagas de estos objetos altamente magnetizados también se pueden detectar en las longitudes de onda de radio.
Los magnetares son cada vez más populares entre los astrónomos, ya que se cree que juegan un papel clave en la conducción de una serie de eventos transitorios diferentes en el Universo, desde explosiones de supernovas superluminosas hasta explosiones de rayos gamma distantes y enérgicas.
Lanzado en 2002, Integral lleva un conjunto de cuatro instrumentos capaces de observar y tomar simultáneamente imágenes de objetos cósmicos en rayos gamma, rayos X y luz visible.
En el momento de la explosión, el magnetar se encontraba en el campo de visión de 30 x 30 grados del instrumento IBIS, lo que condujo a una detección automática por el paquete de software del Sistema de Alerta de Ráfaga del satélite, operado por el Centro de Datos de Ciencia Integral en Ginebra: alerta inmediata a observatorios de todo el mundo.
Al mismo tiempo, el Espectrómetro Integral (SPI) también detectó la explosión de rayos X, junto con otra misión espacial, el Telescopio de Modulación de Rayos X Duro Insight de China (HXMT).
"Este tipo de enfoque colaborativo de múltiples longitudes de onda y el descubrimiento resultante resalta la importancia de la coordinación oportuna y a gran escala de los esfuerzos de investigación científica", agrega el científico del proyecto Integral de la ESA, Erik Kuulkers.
"Al reunir las observaciones desde la parte de alta energía del espectro hasta las ondas de radio, de todo el mundo y en el espacio, los científicos han podido dilucidar un misterio de largos años en astronomía --concluye--. Estamos encantados de que Integral haya jugado un papel clave en esto".
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