Un nuevo tipo de estrella revela el origen de los misteriosos magnetares

La detección de una estrella a punto de convertirse en un magnetar, podría dar pistas fundamentales sobre estos misteriosos y poderosos imanes del universo.

Representación artística de HD 45166. Crédito: NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld/M. Zamani.

Estas estrellas muertas súper densas con campos magnéticos ultrafuertes se pueden encontrar en toda nuestra galaxia, pero los astrónomos no saben exactamente cómo se forman. Ahora, utilizando múltiples telescopios en todo el mundo, incluidas las instalaciones del Observatorio Europeo Austral (ESO), los investigadores han descubierto una estrella viviente que probablemente se convierta en un magnetar.

Este hallazgo marca el descubrimiento de un nuevo tipo de objeto astronómico, estrellas de helio magnéticas masivas, y arroja luz sobre el origen de los magnetares.

Naturaleza enigmática

A pesar de haber sido observada durante más de 100 años, la naturaleza enigmática de la estrella HD 45166 no podía explicarse fácilmente con los modelos convencionales, y poco se sabía sobre ella más allá del hecho de que es una de un par de estrellas, es rica en helio y es unas pocas veces más masiva que nuestro Sol.

«Esta estrella se convirtió en una especie de obsesión mía», dice Tomer Shenar, autor principal de un estudio sobre este objeto publicado hoy en Science y astrónomo de la Universidad de Ámsterdam, Países Bajos.

«Tomer y yo nos referimos a HD 45166 como la “estrella zombi'», agrega la coautora y astrónoma de ESO Julia Bodensteiner de Alemania. «Esto no es solo porque esta estrella es tan única, sino también porque dije en broma que convierte a Tomer en un zombi».

Habiendo estudiado antes estrellas similares ricas en helio, Shenar pensó que los campos magnéticos podrían resolver el caso. De hecho, se sabe que los campos magnéticos influyen en el comportamiento de las estrellas y podrían explicar por qué los modelos tradicionales no lograron describir a HD 45166, que se encuentra a unos 3000 años luz de distancia en la constelación de Monoceros.

«Recuerdo haber tenido un momento Eureka mientras leía la literatura: “¿Qué pasa si la estrella es magnética?”», relata Shenar, que actualmente trabaja en el Centro de Astrobiología de Madrid, España.

El astrónomo y su equipo se dispusieron a estudiar la estrella utilizando múltiples instalaciones en todo el mundo. Las principales observaciones se realizaron en febrero de 2022 utilizando un instrumento en el telescopio Canadá-Francia-Hawái que puede detectar y medir campos magnéticos. El equipo también se basó en datos de archivo clave tomados con el espectrógrafo óptico de rango extendido alimentado por fibra (FEROS) en el Observatorio La Silla de ESO en Chile.

Una vez que se obtuvieron las observaciones, Shenar le pidió al coautor Gregg Wade, un experto en campos magnéticos en estrellas en el Royal Military College of Canada, que examinara los datos. La respuesta de Wade confirmó la corazonada de Shenar: «Bueno, amigo mío, sea lo que sea, definitivamente es magnético».

La estrella masiva más magnética encontrada

El equipo de Shenar descubrió que la estrella tiene un campo magnético increíblemente fuerte, de 43.000 gauss, lo que convierte a HD 45166 en la estrella masiva más magnética encontrada hasta la fecha.

«Toda la superficie de la estrella de helio tiene un campo magnético casi 100.000 veces más fuerte que el de la Tierra», explica el coautor Pablo Marchant, del Instituto de Astronomía de KU Leuven en Bélgica.

Esta observación marca el hallazgo de la primera estrella de helio magnética masiva.

«Es emocionante descubrir un nuevo tipo de objeto astronómico», admitió Shenar. «Especialmente cuando se ha estado ocultando a simple vista todo el tiempo».

Además, proporciona pistas sobre el origen de las magnetares, estrellas muertas compactas entrelazadas con campos magnéticos al menos mil millones de veces más fuertes que el de HD 45166. Los cálculos del equipo sugieren que esta estrella terminará su vida como magnetar. A medida que colapsa por su propia gravedad, su campo magnético se fortalecerá y la estrella eventualmente se convertirá en un núcleo muy compacto con un campo magnético de alrededor de 100 billones de gauss —el tipo de imán más poderoso del universo—.

Los investigadores también encontraron que HD 45166 tiene una masa más pequeña de lo que se informó anteriormente, alrededor del doble de la masa del Sol, y que su par estelar orbita a una distancia mucho mayor de lo que se creía antes. Además, su investigación indica que HD 45166 se formó a través de la fusión de dos estrellas ricas en helio más pequeñas.

«Nuestros hallazgos remodelan por completo nuestra comprensión de HD 45166», concluye Bodensteiner.

Fuente: ESO. Edición: MP.