La meitat de les estrelles de neutrons podrien ser magnetars: una nova investigació redefineix aquests extrems objectes còsmics
Un estudi liderat per l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) estima que els magnetars podrien representar al voltant del 50% de la població d’estrelles de neutrons de la Via Làctia
Els magnetars podrien ser molt més habituals del que es pensava fins ara. Aquesta és una de les principals conclusions d’un nou estudi científic liderat per investigadors de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i publicat a la revista científica Nature Astronomy.
Els magnetars són un tipus especialment extrem d’estrella de neutrons, els objectes que poden quedar després de l’explosió d’una estrella molt massiva. Es caracteritzen per disposar de camps magnètics extraordinàriament intensos i són considerats possibles responsables d’alguns dels fenòmens transitoris més energètics que s’observen a l’univers.
Una proporció molt superior a l’esperada
L’estudi calcula que els magnetars podrien constituir, de mitjana, al voltant del 50% de la població d’estrelles de neutrons.
La dada és especialment rellevant perquè les estimacions anteriors consideraven que els magnetars eren una població relativament escassa. La nova investigació incorpora diferents tipus d’estrelles de neutrons dins d’un mateix model i té en compte les possibles connexions evolutives entre aquestes poblacions.
Per arribar a aquesta estimació, l’equip ha utilitzat una tècnica coneguda com a síntesi de poblacions, que permet simular computacionalment l’evolució de les estrelles de neutrons des del seu naixement fins a l’actualitat.
El model combina informació sobre la distribució i el moviment de les estrelles a la galàxia, l’evolució de la rotació de les estrelles de neutrons i els canvis en la seva temperatura i camp magnètic al llarg del temps. També incorpora els possibles biaixos derivats de les observacions astronòmiques.
Què és exactament un magnetar?
Una estrella de neutrons és el romanent extremadament compacte que pot quedar després del col·lapse d’una estrella massiva.
Els magnetars són una classe d’aquest tipus d’objectes que presenten camps magnètics especialment intensos. La seva activitat està relacionada amb alguns dels esdeveniments més energètics que es poden detectar a l’univers.
Entre els fenòmens que podrien estar vinculats amb l’activitat dels magnetars hi ha les ràfegues ràpides de ràdio, determinats tipus de supernoves especialment lluminoses i alguns esclats de raigs gamma.
Això fa que determinar quants magnetars es formen sigui important per entendre l’origen d’aquests fenòmens còsmics.
Quantes estrelles de neutrons hi ha a la nostra galàxia?
Segons la informació facilitada per l’ICE-CSIC, la Via Làctia conté aproximadament 100.000 milions d’estrelles i al voltant d’un 1% serien estrelles de neutrons.
L’estudi també ha analitzat la freqüència amb què es produeixen les supernoves provocades pel col·lapse del nucli d’estrelles massives. Aquest tipus d’explosions donen lloc a estrelles de neutrons i, segons els models utilitzats en la investigació, la Via Làctia hauria de registrar una taxa superior a dues explosions d’aquest tipus per segle per reproduir les observacions disponibles.
L’equip va estimar aquesta taxa mitjançant dues aproximacions independents: l’anàlisi de les restes de supernoves observades i l’estudi del nombre d’estrelles de neutrons detectades a la galàxia.
Una hipòtesi que encara s’haurà de posar a prova
Els investigadors remarquen que els resultats obren noves vies d’estudi, però també plantegen nous interrogants.
Una de les properes línies de treball serà comprovar si aquesta elevada proporció de magnetars també es pot reproduir quan s’aplica el model a altres galàxies.
Aquesta comparació podria ajudar a determinar fins a quin punt els magnetars poden explicar alguns dels fenòmens transitoris més energètics observats a l’univers. Per fer-ho, però, cal conèixer amb detall la història de formació estel·lar de cada galàxia, ja que la taxa de supernoves pot variar d’un sistema galàctic a un altre.
La investigació està signada per Celsa Pardo-Araujo, Nanda Rea, Marco Ronchi i Valentin Graber i ha estat publicada a Nature Astronomy amb el títol Magnetar fraction in Core-Collapse Supernovae.
Font: Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i Nature Astronomy.
(6)
