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Artist's impression of radio bursting magnetar
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Una estrella muerta emite una combinación de radiación nunca vista

28/07/2020 3548 views 15 likes
ESA / Space in Member States / Spain

Integral contribuye a desvelar el origen de las ráfagas rápidas de radio

Una colaboración internacional de telescopios, incluido el observatorio espacial de alta energía Integral de la ESA, ha detectado una combinación única de radiaciones procedente de una estrella muerta de nuestra galaxia, algo nunca visto en este tipo de estrellas y que podría resolver un misterio cósmico no resuelto hasta la fecha. 

El hallazgo tiene que ver con dos interesantes fenómenos cósmicos: los magnetares y las ráfagas rápidas de radio. Los magnetares son remanentes estelares con unos de los campos magnéticos más intensos del universo. Cuando se “activan”, pueden producir breves emisiones de radiación de alta energía que 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 mayores misterios sin resolver de la astronomía. Descubiertas en 2007, son pulsos muy brillantes de radio, con una duracion de unos pocos mulisegundos, que una vez se apagan raramente se vuelven a detectar. Se desconoce su verdadera naturaleza y jamás se había detectado una emisión así dentro de la Vía Láctea, con origen conocido, o que emitiera un tipo de radiación adicional  de las ondas de radio... hasta ahora.

A finales de abril, SGR 1935+2154, un magnetar descubierto hace seis años en la constelación de Vulpecula gracias a una emision considerable de rayos-X, presentó actividad de nuevo.  Poco después, los astrónomos observaron algo asombroso: este magnetar no solo emitía los habituales rayos X, sino también ondas de radio.

Artist's impression of the Integral satellite
Artist's impression of the Integral satellite

“Integral detecto la emisión de rayos-X de alta energía (rayos-X 'duros') del magnetar el día 28 de abril”, apunta Sandro Mereghetti, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF–IASF) de Milán (Italia) y autor principal de un nuevo estudio sobre esta fuente basado en datos de Integral. 

“El sistema de alerta de Integral avisó automáticamente del descubrimiento a los observatorios de todo el mundo en cuestión de segundos. Esto sucedió horas antes de que se disparasen otras alertas, lo que permitió a la comunidad científica actuar con rapidez y explorar esta fuente con mayor detalle”. 

Aquel mismo día, los astrónomos detectaron una breve emisión sumamente brillante de ondas de radio desde la dirección de SGR 1935+2154 con el radiotelescopio CHIME de Canadá, en el mismo intervalo de tiempo que la emisión de rayos X. Unas horas más tarde fue confirmada por el proyecto estadounidense Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2 (STARE2). 

"Hasta ahora nunca habíamos detectado la emision de ondas de radio, similar a las ráfagas rápidas de radio, procedente de un magnetar", añade Sandro.

How the imager on-board Integral (IBIS) reconstructs images of powerful cosmic events and their position in the sky
How the imager on-board Integral (IBIS) reconstructs images of powerful cosmic events and their position in the sky

“Lo que es más importante, la cámara IBIS de Integral nos ha permitido ubicar con exactitud el origen de la ráfaga, asociándola claramente con el magnetar”, señala Volodymyr Savchenko, del Centro de Datos Científicos de Integral en la Universidad de Ginebra (Suiza) y coautor del estudio. “La mayoría de los demás satélites que participan en el estudio colaborativo de este evento no fueron capaces de determinar su posición en el firmamento, algo crucial para identificar que la emisión realmente procedía de SGR1935+2154". 

“Esta es la primera conexión observacional entre magnetares y ráfagas rápidas de radio”, explica Sandro. "Se trata de un descubrimiento importantísimo y nos ayudará a poner de relieve el origen de estos misteriosos fenómenos”. 

Este vínculo apuntala la idea de que las ráfagas rápidas de radio provienen de los magnetares y demuestra que las emisiones eruptivas de estos objetos fuertemente magnetizados también pueden detectarse en radio. Los magnetares cada vez gozan de mayor popularidad entre los astrónomos, ya que se cree que desempeñan un papel clave en distintos eventos transitorios en el universo, desde supernovas superluminosas hasta energéticos brotes de rayos gamma. 

Lanzado en 2002, Integral transporta un conjunto de instrumentos capaces de observar y tomar imágenes simultáneamente de objetos cósmicos en rayos gama, rayos X y luz visible. En el momento de la explosión, el magnetar se hallaba en el campo de visión de 30 x 30 grados del instrumento IBIS, por lo que el paquete de software del sistema de alerta del satélite, operado desde el Centro de Datos Científicos de Integral en Ginebra, lo detectó automáticamente y alertó de inmediato a observatorios de todo el mundo. Al mismo tiempo, el Espectrómetro de Integral (SPI) también detectó el brote de rayos X junto a otra misión espacial, el Telescopio de Modulación de rayos X Duros Insight (HXMT) chino.

Artist’s impression of the radio bursting magnetar SGR 1935+2154
Artist’s impression of the radio bursting magnetar SGR 1935+2154

“Este tipo de estrategia colaborativa en varias longitudes de onda, así como el descubrimiento resultante, subraya la importancia de coordinar de forma rápida y a gran escala los esfuerzos de investigación científica”, añade Erik Kuulkers, científico del proyecto Integral de la ESA. 

“Al combinar observaciones que van desde la parte mas energetica del espectro hasta la emision en radio, y tanto desde nuestro planeta como desde el espacio, los científicos han sido capaces de resolver un misterio que existía desde hacía mucho tiempo en la astronomía”.

Nota para los editores

El artículo “INTEGRAL discovery of a burst with associated radio emission from the magnetar SGR 1935+2154”, de S. Mereghetti et al.,está publicado en The Astrophysical Journal.

Integral observó la emisión de rayos X duros entre el 29 de abril y el 3 de mayo de 2020, recopilando datos a través de los instrumentos IBIS (Cámara a Bordo del Satélite Integral) y SPI (Espectrómetro de Integral), y alertó a los observatorios de todo el mundo a través de su Sistema de Alerta de Ráfagas de Integral (IBAS).

Para más información:

Sandro Mereghetti
National Institute for Astrophysics
INAF–IASF
Milan, Italy
E-mail: sandro@iasf-milano.inaf.it

Erik Kuulkers
ESA Integral project scientist
E-mail: Erik.Kuulkers@esa.int

ESA Media Relations
Email: media@esa.int

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