El origen de los magnetares es algo que sigue siendo un misterio de la astronomía. Los magnetares son los imanes más fuertes en el universo. En realidad, son los restos de estrellas, tremendamente densos, que tienen campos magnéticos muy fuertes y que están presentes en multitud de lugares…
Un tipo de estrella que podría ser el origen de los magnetares
Con la ayuda de varios telescopios, repartidos por todo el mundo (incluyendo el Observatorio Austral Europeo), un grupo de investigadores ha descubierto un tipo de estrella que, probablemente, se convierta en un magnetar al final de su vida. El hallazgo es importante porque supone el descubrimiento de un nuevo tipo de objeto astronómico. Concretamente, se trata de las estrellas de helio masivas y magnéticas, y permite entender cuál puede ser el origen de los magnetares. Para entender el hallazgo, es necesario hablar de la estrella HD 45166.
No es una estrella recién descubierta, ni mucho menos. Se ha observado desde hace más de cien años, pero su naturaleza era difícil de explicar con los modelos tradicionales. Poco se sabía al respecto, salvo que se trataba de una estrella de un sistema binario, rica en helio y algo más masiva que el Sol. Tomer Shenar, el autor jefe del estudio, explica que esta estrella era una obsesión suya. Shenar ya había estudiado otros astros ricos en helio. El investigador se dio cuenta de que los campos magnéticos podían ser la pista.
Se sabe que los campos magnéticos influyen en el comportamiento de las estrellas, y podría ser la clave para explicar por qué los modelos tradicionales fallaban en HD 45166, que está a 3000 años-luz del Sistema Solar, en la dirección de la constelación Monoceros (el unicornio). Leyendo trabajos sobre el impacto de los campos magnéticos, Shenar se preguntó si la estrella podría ser magnética. Para responder a esa pregunta, decidieron estudiarla con diferentes observatorios. Las observaciones principales se hicieron en febrero de 2022.
Las mediciones del campo magnético de la estrella
Concretamente, se utilizó el telescopio Canadá-Francia-Hawái (CFHT, por sus siglas en inglés) y un instrumento capaz de detectar y medir campos magnéticos. También recurrieron a los datos de archivo recogidos por FEROS (siglas de Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) en el Observatorio La Silla, en Chile. Con las observaciones en Mano, Shenar y Gregg Wade (co-autor y experto en campos magnéticos estelares) comienzan a examinar los datos. Wade fue capaz de confirmar la sospecha de Shenar, la estrella es magnética.
El equipo de investigadores había descubierto que la estrella tiene un campo magnético muy potente. Es de 43 000 gauss, lo que convierte a HD 45166 en la estrella masiva más magnética conocida hasta el momento. Toda la superficie de esta estrella de helio es tan magnética como los imanes más potentes fabricados por el ser humano. La observación supone el descubrimiento de la primera estrella de helio masiva y magnética. Es un nuevo tipo de objeto, no descubierto hasta ahora, a pesar de que se trataba de un objeto conocido desde hace mucho tiempo.
Además, HD 45166 proporciona pistas sobre el origen de los magnetares. Vale la pena recordar que se trata de una variante de estrellas de neutrones. Su campo magnético es mil millones de veces más potente que el que se ha observado en HD 45166. Los cálculos de los investigadores sugieren que esta estrella, al final de su vida, se convertirá en un magnetar. Al colapsar bajo su propia gravedad, una vez la fusión de elementos se detenga, su campo magnético se intensificará y solo quedará el núcleo de la vieja estrella y un campo magnético de 100 billones de gauss.
HD 45166 no solo arroja luz sobre el origen de los magnetares
Además, Shenar y el resto del equipo también ha realizado otros hallazgos. Han descubierto que HD 45166 tiene una masa inferior a lo que se creía anteriormente. Es, aproximadamente, el doble de masiva que el Sol. Su compañera, además, se encuentra a una distancia mucho mayor de lo que se había planteado hasta ahora. Por si todo esto no fuera suficiente, en su investigación han determinado que HD 45166 se formó a través de la fusión de dos estrellas, ricas en helio, más pequeñas. Es decir, la imagen del sistema es muy diferente gracias a este trabajo.
En su pasado, por tanto, HD 45166 era parte de un sistema triple, en lugar de un sistema binario. Dos de las estrellas estaban en una órbita muy cercana entre sí y, además, terminaron convirtiéndose en estrellas de helio al robarle material a la estrella compañera (mientras la tercera, hoy en día la segunda del sistema binario, estaba en una órbita mucho más lejana). En algún punto en el futuro, HD 45166 terminará de fusionar helio y se expandirá enormemente. Podría alcanzar los 300 radios solares (300 veces el radio del Sol).
Después, explotará en forma de supernova y dejará tras de sí una estrella de neutrones con un potente campo magnético (de ahí la denominación de magnetar). Generalmente, los magnetares mantienen sus características unos 10 000 años. Es decir, en la escala astronómica son objetos tremendamente breves. Sea como fuere, es muy interesante ver que este nuevo tipo de estrella podría ser progenitora de los magnetares. Será interesante ver qué se descubre en los próximos años, especialmente en cuanto a sistemas (o estrellas) similares a HD 45166…
Estudio
El estudio es T. Shenar, G. Wade, P. Marchant et al.; «A massive helium star with a sufficiently strong magnetic field to form a magnetar». Publicado en la revista Science el 17 de agosto de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: ESO
