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(noticias nanowerk) Mientras observaba el cielo, el satélite INTEGRAL de la ESA detectó una explosión de rayos gamma (fotones de alta energía) provenientes de la cercana galaxia M82. Apenas unas horas más tarde, el telescopio espacial de rayos X XMM-Newton de la ESA buscó un resplandor de la explosión, pero no encontró ninguno. Un equipo internacional, formado por investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE), reconoció que se trataba de una erupción extragaláctica de un magnetar, una joven estrella de neutrones con un campo magnético excepcionalmente fuerte.
El descubrimiento se publica en la revista. Naturaleza (“Una erupción de magnetar gigante en la cercana galaxia Starburst M82”).
El 15 de noviembre de 2023, el satélite INTEGRAL de la ESA descubrió la explosión repentina de un objeto raro. Durante sólo una décima de segundo, apareció en el cielo un breve estallido de energéticos rayos gamma. “Los datos del satélite se recibieron en el Centro de Datos Científicos INTEGRAL (ISDC), con sede en el sitio Ecogia del Departamento de Astronomía de UNIGE, desde donde se envió una advertencia de explosión de rayos gamma a los astrónomos de todo el mundo apenas 13 segundos después de su descubrimiento”, explica Carlo Ferrigno , investigador principal del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de UNIGE, IP del ISDC y coautor del artículo.
El software Integral Burst Alert System (IBAS) proporcionó una localización automática que coincidió con la galaxia M82, a 12 millones de años luz de distancia. Este sistema de alerta fue desarrollado y operado por científicos e ingenieros de UNIGE en colaboración con colegas internacionales.
Una extraña señal de una galaxia cercana
“Inmediatamente nos quedó claro que se trataba de una advertencia especial. Los estallidos de rayos gamma provienen de lugares muy lejanos y de todo el cielo, pero este estallido provino de una galaxia cercana brillante”, explica Sandro Mereghetti del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF-IASF) en Milán, Italia, autor principal del artículo y Colaborador de IBAS. El equipo inmediatamente pidió al telescopio espacial XMM-Newton de la ESA que realizara una observación de seguimiento del lugar de la explosión lo más rápido posible. Si hubiera sido un breve estallido de rayos gamma causado por la colisión de dos estrellas de neutrones, la colisión habría producido ondas gravitacionales y provocado un resplandor en rayos X y luz visible.
Sin embargo, las observaciones de XMM-Newton sólo mostraron el gas caliente y las estrellas de la galaxia. Utilizando telescopios ópticos terrestres, incluido el Telescopio Nazionale Galileo de Italia y el Observatorio de Alta Provenza de Francia, también buscaron una señal en luz visible, comenzando pocas horas después de la explosión, pero nuevamente no encontraron nada. Dado que no hay señal en los rayos X ni en la luz visible, y que los detectores en la Tierra (LIGO/VIRGO/KAGRA) no miden ondas gravitacionales, la explicación más segura es que la señal provino de un magnetar.
Magnetares: estrellas megamagnéticas, recientemente muertas
“Cuando mueren estrellas con una masa superior a ocho veces la del Sol, explotan en una supernova, dejando tras de sí un agujero negro o una estrella de neutrones. Las estrellas de neutrones son restos estelares muy compactos con una masa superior a la del Sol, agrupados en una esfera del tamaño del cantón de Ginebra. Giran rápidamente y tienen fuertes campos magnéticos”, explica Volodymyr Savchenko, investigador principal del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias de UNIGE y coautor del artículo. Algunas estrellas de neutrones jóvenes tienen campos magnéticos particularmente fuertes, más de 10.000 veces más fuertes que las estrellas de neutrones típicas. Estos se llaman magnetares. Emiten energía en forma de antorchas y, en ocasiones, estas antorchas son gigantescas.
Sin embargo, en los últimos 50 años de observaciones de rayos gamma, sólo se han identificado tres llamaradas gigantes originadas en magnetares de nuestra galaxia. Estas llamaradas son muy potentes: una, descubierta en diciembre de 2004, se produjo a 30.000 años luz de nosotros, pero aún era lo suficientemente potente como para afectar las capas superiores de la atmósfera terrestre, al igual que las llamaradas solares que se acercan mucho más a nosotros.
La llamarada descubierta por INTEGRAL es la primera confirmación confiable de una llamarada magnetar fuera de la Vía Láctea. M82 es una galaxia brillante donde se produce la formación de estrellas. En estas regiones nacen estrellas masivas, viven vidas cortas y turbulentas y dejan tras de sí una estrella de neutrones. “El descubrimiento de un magnetar en esta región confirma que los magnetares probablemente sean estrellas de neutrones jóvenes”, añade Volodymyr Savchenko. Continúa la búsqueda de más magnetares en otras regiones extragalácticas de formación de estrellas para comprender estos extraordinarios objetos astronómicos. Si los astrónomos encuentran muchas más, podrán comenzar a comprender con qué frecuencia ocurren estas explosiones y cómo las estrellas de neutrones pierden energía cuando lo hacen.
INTEGRAL, una herramienta clave en la carrera contra el tiempo
Erupciones de tan corta duración sólo pueden detectarse por casualidad si un observatorio ya apunta en la dirección correcta. Por eso INTEGRAL, con su gran campo de visión, que es más de 3.000 veces mayor que el área de cielo cubierta por la Luna, es tan importante para esta evidencia.
Carlo Ferrigno explica: «Nuestro sistema de procesamiento de datos automatizado es extremadamente confiable y nos permite alertar a la comunidad de inmediato cuando se descubren observaciones inesperadas como estas, INTEGRAL y XMM-Newton pueden flexibilizar sus cronogramas, lo cual es crucial para descubrimientos en los que el tiempo es crítico». En este caso, si las observaciones se hubieran realizado incluso un día después, no habría habido pruebas tan claras de que en realidad se trataba de un magnetar y no de una explosión de rayos gamma.
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