El descubrimiento de las “magnetars”

 

“Fritz Zwicky era brillante y polifacético, pero su corrosiva y neurótica personalidad, así como su arrogancia sin límites, lo convirtieron en poco más que un bufón para muchos de sus colegas. En una ocasión, en el colmo de la arrogancia, Zwicky llegó a afirmar que él y Galileo eran las dos únicas personas que sabían utilizar correctamente un telescopio.

 Walter Baade  tenía una personalidad tranquila, llegó a negarse a que lo dejaran solo con Zwicky entre las cuatro paredes de un despacho. En un más que probable acceso de paranoia, Zwicky llegó a acusar a Baade de ser nazi, lo cual era completamente falso. Y, al menos en una ocasión, Zwicky amenazó con matar a Baade,”

En marzo de 1934, Baade y Zwicky enviaron dos comunicaciones a la Academia de Ciencias de los Estados Unidos que marcarían un antes y un después en la astrofísica.

En la década de los treinta Fritz Zwicky y Walter Baade descubrieron un tipo de estrella notable: Las Supernovas. Durante unas semanas o meses una Supernova brilla tanto como toda una galaxia, formada por cientos de miles de millones de soles. Zwicky y Baade dedujeron que las supernovas no son propiamente una estrella, sino la violenta explosión que da fin a la vida de una estrella.

En esta explosión, durante la cual se generan múltiples reacciones nucleares que producen los elementos mas pesados (como el oro, la plata, el cobre y el plomo), la mayor parte del gas que formó a la estrella sale arrojado a velocidades de unos diez mil kilómetros por segundo. La parte central de la estrella se colapsa sobre su propia gravedad, hasta quedar reducida a una esfera de tan solo veinte kilómetros de diámetro, pero con una masa superior a la del Sol, conocida como una estrella de neutrones. En ellas la materia se encuentra tan densamente concentrada que un cubo de un centímetro de lado contiene un millón de millones de toneladas.

Si bien las supernovas fueron aceptadas desde los años de Zwicky y Baade, la existencia de las estrellas de neutrones fue motivo de polémica, hasta que en 1967 fueron descubiertos los pulsares, fuentes de radio con una señal que presenta pulsos regulares muy rápidos, en muchos casos a razón de varios pulsos por segundo. Toda la evidencia observacional indicó que los pulsares son estrellas de neutrones y durante treinta años el estudio de los pulsares ha aportado valiosa información acerca de estas estrellas, importantes laboratorios astrofísicos, ya que no solo la materia se encuentra en condiciones extremas de densidad, sino que también se presentan en ellas los campos magnéticos mas intensos conocidos en el Universo.

Entre los poco mas de setecientos pulsares descubiertos a la fecha, hay algunos que llegan a tener campos magnéticos estimados de diez billones de Gauss (es decir diez millones de millones de Gauss). Para poner este número en contexto, el campo magnético de la Tierra, al cuál responden las brújulas, es de poco mas de medio Gauss; un imán de los que se ponen en los refrigeradores produce un campo de cien Gauss, y los campos magnéticos mas intensos producidos en laboratorios son de casi medio millón de Gauss. Muchos pulsares tienen campos millones de veces mas intensos.

En mayo de este año, científicos utilizando el detector BATSE del observatorio Compton de rayos gamma, un satélite en órbita a quinientos kilómetros de la Tierra, reportaron haber encontrado pulsaciones a raíz de un pulso cada 7.5 segundos en la fuente de rayos X denominada SGR 1806-20, la cual ya se sabía que era una estrella de neutrones. Como ocurre en los pulsares, la presencia de un campo magnético intenso produce que la estrella se frene y aumente su período de pulsación. En el caso de SGR 1806-20 la tasa de frenado medida fue tan alta que el campo magnético deducido es de mil billones de Gauss, es decir cien veces mayor que en cualquier pulsar. Esta fue la primera evidencia de la existencia de las estrellas “magnetars”, estrellas de neutrones con campos magnéticos extremos.

Pocos meses después, el 27 de agosto de este año, una ráfaga de rayos gamma de inusitada intensidad fue detectada. La ráfaga incidió en el lado nocturno de la Tierra, con una intensidad tal que ionizó átomos de la alta atmósfera a niveles solo observados en el día. Se trató del pulso de radiación originado fuera del sistema solar de mayor intensidad registrado a la fecha. De hecho la fuente resultó ser otra “magnetar”, denominada SGR 1900+14 situada a veinte mil años luz de distancia.

                  SGR 1900+14

La detección de pulsos a razón de uno cada 5.16 segundos condujo a la deducción de que el campo magnético de esta estrella es también de unos mil billones de Gauss. Estos campos magnéticos son tan poderosos que una “magnetar” a la mitad de la distancia de la Luna sería capaz de borrar tarjetas de crédito y sacar llaves de nuestros bolsillos. Aunque en realidad, los rayos X y gamma emitidos por la supuesta estrella nos hubieran aniquilado.

                   Púlsar del Cangrejo

El descubrimiento de las “magnetars” tiene interés mas allá de establecer un nuevo “record universal” en campos magnéticos. Los censos de pulsares mostraban una población demasiado baja de estrellas de neutrones, unas treinta veces menor de lo que debería esperarse a partir del número de supernovas que estallan en nuestra galaxia. De hecho, de las seis supernovas observadas en tiempos históricos solo a una se le conoce un pulsar (el del Cangrejo). La nueva evidencia observacional sugiere que muchas supernovas en vez de formar simples pulsares producen “magnetars”, apuntando hacia la solución del largo problema de la demografía de las estrellas de neutrones.

Esperanza Carrasco Licea & Alberto Carramiñana Alonso

[?]