El púlsar més jove mai trobat podria ajudar a entendre les explosions més intenses de l’univers
El púlsar es troba situat a 15 000 anys llum i conté restes d'una antiga estrella massiva. També és un magnetar, el camp magnètic del qual és mil bilions de vegades més fort que el de la Terra.
El descobriment confirma la idea que els púlsars que es troben a la Via Làctia són majoritàriament magnetars.
El nadó púlsar també podria ajudar a explicar l'origen de les explosions més potents de l'univers.
Un equip de científics de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC) ha liderat el descobriment d'un púlsar[1] poc després del seu naixement. Situat a uns 15 000 anys llum, dins de la Via Làctia, es tracta del púlsar més jove trobat fins ara. Consisteix en els romanents d'una antiga estrella massiva i és també un magnetar amb un camp magnètic mil bilions de vegades més potent que el de la Terra. La troballa ha estat possible gràcies a les observacions del telescopi de raigs X XMM-Newton, de l'Agència Espacial Europea (ESA), els satèl·lits Swift i NuSTAR de la NASA, i el Sardinia Radio Telescope (Itàlia).
El púlsar nadó, que ha estat batejat amb el nom de Swift J1818.0-1607, va ser observat per primera vegada per l'observatori Swift de la NASA al març. El que ara han captat els instruments de l'XMM-Newton és una explosió procedent del púlsar. Aquestes explosions sovint venen precedides d'esclats més petits.
Swift J1818.0-1607 no només és el més jove dels 3000 púlsars que es coneixen a la nostra galàxia, sinó que a més pertany a una estranya categoria d’objectes còsmics amb els camps magnètics més potents de l'univers: els magnetars.
El magnetar descobert té més propietats que el fan especial. És un dels objectes en rotació més ràpids mai observats, ja que és capaç de girar una vegada cada 1,36 segons, tot i contenir la massa de dos Sols i tenir un diàmetre de només 25 quilòmetres. Swift J1818.0-1607 ha demostrat, a més, que és un dels pocs magnetars que emet també ones de ràdio.
Objectes no tan poc comuns
«Els magnetars són objectes fascinants i aquest nadó sembla especialment intrigant per les seves característiques extremes. El fet que pugui observar-se tant en ones de ràdio com en raigs X ens ofereix una pista clau per resoldre l'actual debat científic sobre la naturalesa d'un tipus específic de resta estel·lar: els púlsars», comenta la investigadora de l'IEEC a l’ICE (CSIC) Nanda Rea, que ha liderat les observacions de l'ESA i de la NASA.
Fins ara es creia que els púlsars magnetitzats eren poc comuns en l'univers, amb només uns 30 detectats fins a la data. Els científics havien assumit que aquests objectes eren diferents d'altres tipus de púlsars que es mostren en forma de potents emissions de ràdio. Però els investigadors que treballen amb raigs X porten temps sospitant que els magnetars són molt més comuns del que es creu. Ara aquesta troballa podria confirmar la teoria que els púlsars descoberts en la Via Làctia són magnetars en la seva major part.
«El fet que aquest magnetar es formés recentment, fa uns 240 anys, indica que aquesta idea està ben fundada», explica la també investigadora de l'IEEC a l'ICE (CSIC) Alice Borghese, una altra de les autores d'aquest treball. «En l’última década s'han descobert un gran nombre de magnetars, duplicant la població de magnetars coneguts. És com si aquests objectes volessin sota el radar quan estan latents i només es decobrissin quan desperten, com demostra aquest magnetar nadó, que s'ha mostrat molt menys lluminós abans de la gran explosió que va portar al seu descobriment», aclareix Borghese.
Esdeveniments transitoris
Alguns exemples d'esdeveniments transitoris són les explosions de raigs gamma, les explosions superlluminoses de supernova i els esclats ràpids d'ones de ràdio. Aquests energètics esdeveniments estan potencialment lligats a la formació i l'existència d'objectes joves fortament magnetitzats, com el descobert ara per aquest equip d'astrònoms.
«Els magnetars són ja de per si interessants, però a més són importants a una escala més àmplia, ja que podrien exercir un paper clau en els esdeveniments transitoris que veiem en l'univers. Els científics creuen que aquests esdeveniments estan connectats d'alguna manera amb els magnetars durant el seu naixement o en les primeres fases de la seva vida», explica Francesco Coti Zelati, un altre dels científics de l'IEEC a l'ICE (CSIC) que ha participat en el descobriment.
Segons els científics, troballes com aquesta aporten llum a la comprensió del contingut estel·lar de la Via Làctia i revelen la complexitat dels fenòmens que ocorren en tot l'univers.
«Tot el grup de l'ICE ha contribuït a aquesta gran troballa i seguim estudiant els púlsars, monstres magnètics i gravitacionals que ens sorprenen cada dia», ha conclòs Rea.
Nota
[1] Els púlsars es troben entre els objectes més inusuals de l'univers. Es formen a la fi de la vida de les estrelles massives mitjançant violentes explosions de supernova. Aquests esdeveniments extrems deixen restes estel·lars també extremes: romanents calents, densos i magnetitzats que emeten radiacions de forma impredictible, llençant a l'espai enèrgics raigs X i gamma en períodes de temps que comprenen des de mil·lisegons fins a anys.
Enllaços
Aquesta recerca es presenta en un article titulat «A very young radio-loud magnetar», de P. Esposito et al., que apareixerà a la revista Astrophysical Journal Letters el 17 de juny del 2020.
L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).
Imatge
PR_IEEC00020_Image1 Il·lustració d’un magnetar
Peu d’imatge: Els magnetars són els objectes còsmics amb els camps magnètics més intensos mai mesurats en l'univers. Són púlsars extremadament magnetitzats: els romanents calents i densos d'estrelles massives que ejecten una radiació energètica que sembla pulsar en escales de temps de milisegons a anys.
Crèdit: ESA.
Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Rosa Rodríguez Gasén
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat
Autor Principal a l’IEEC
Barcelona, Espanya
Nanda Rea
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)
Correu electrònic: rea@ice.csic.es
Oficina de Comunicació del CSIC
Madrid, Espanya
Alda Ólafsson
Correu electrònic: alda.olafsson@csic.es