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Los imanes se encuentran entre los objetos más exóticos y misteriosos del universo, con billones de veces más atracción magnética que la Tierra o cualquier imán desarrollado por el hombre.
Los científicos aún no están seguros de cómo se forman exactamente estas cosas. Pero la única estrella rica en helio es 3000 años luz Puede estar lejos de algunas respuestas, según un estudio publicado el 17 de agosto en la revista Science.
Los investigadores dicen que el desconcertante comportamiento de la estrella no puede explicarse mediante modelos convencionales. Pero esto puede explicarse por los campos magnéticos, campos que en realidad eran tan fuertes que se determinó que eran las estrellas magnéticas más masivas jamás registradas. Incluso dio lugar a una nueva definición: «masivo magnetar de helio».
Ahora, los científicos sospechan que la estrella colapsará algún día en una explosión de supernova. Y el resultado de esta explosión podría ser el nacimiento de una magnetar, una estrella muerta que tendrá una atracción magnética miles de millones de veces más fuerte que la estrella actual, según el estudio.
Esto proporciona al menos una respuesta a la pregunta de cómo se forman los imanes. Los autores del estudio señalan que puede haber otros enfoques. Pero es un gran paso adelante para resolver los misterios de los magnetares, que han desconcertado a los científicos durante décadas.
El magnetar de helio masivo en el corazón del estudio es parte de un sistema de dos estrellas llamado HD 45166. La estrella dominante, o primaria, dentro del sistema se ha convertido en una obsesión para Tomer Schnarr, autor principal del estudio y astrónomo. en la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos.
«Realmente nunca los hemos notado porque son muy difíciles de detectar, excepto por este objeto», dijo Shinar sobre el tipo de estrella de HD 45166.
Se refiere a la estrella como su «mascota», mientras que su colega y coautora del estudio, Julia Bodensteiner, bromeó. llamadas Es una «estrella zombi», porque «convierte a Tomer en un zombi».
La estrella parece una estrella Wolf-Rayet, una fase por la que pasan las estrellas muy masivas antes de colapsar en estrellas de neutrones o agujeros negros. Pero la estrella era mucho menos masiva que un Wolf-Rayet típico.
“Es básicamente un organismo que desafía nuestros modelos y nuestras teorías”, dijo Schnarr a CNN.
Pero a Schnarr se le ocurrió que los campos magnéticos podrían ser la causa, lo que explica por qué la estrella se parece a Wolf-Rayet pero tiene mucha menos masa.
Al principio, ni siquiera Shinnar podía creerlo. Convencer a otros investigadores, dijo, no fue fácil. Pero la evidencia fue tan convincente que Schnarr y sus colegas tuvieron acceso a instrumentos astronómicos altamente competitivos, incluido el Telescopio Canadá-Francia-Hawái, que se encuentra en Hawái y puede detectar y medir campos magnéticos.
Los resultados fueron asombrosos.
Se descubrió que la estrella tenía un campo magnético de 43.000 gauss. Por contexto, la Tierra tiene un campo magnético, que permite que las brújulas funcionen y que las aves naveguen, que mide alrededor de 0,5 gauss.
Los investigadores creen que el campo magnético de esta estrella provino de una fusión con otra estrella. El estudio básicamente estableció que el sistema de dos estrellas tenía tres estrellas, y una estrella se tragó a una de sus compañeras, formando un núcleo altamente magnético.
Los investigadores creen que el magnetrón masivo de helio colapsará y explotará, convirtiéndose en una supernova, en aproximadamente un millón de años.
Esta explosión luego crearía una estrella de neutrones, que ocurre cuando los protones y electrones en el centro de la estrella colapsan y forman neutrones, esencialmente los restos muertos de una estrella que alguna vez fue masiva y resplandeciente.
Los científicos ya sabían que 10% de las estrellas de neutrones Ella también es magnética. Pero nunca supieron por qué se creó.
Y la respuesta es este brebaje cósmico perfecto: una estrella que forma un núcleo altamente magnético al fusionarse con otra estrella que luego puede colapsar para convertirse en una estrella de neutrones con todas las propiedades de una magnetar.
Al menos, esa es una respuesta, anotó Schnarr.
«La pregunta ahora es si este es un canal de formación dominante, o simplemente otro método de formación, pero probablemente no sea la forma más común», dijo. «Pero claro, es un método nuevo».
La Dra. Harsha Plumer, científica investigadora de la Universidad de West Virginia que no participó en el estudio pero ha investigado extensamente en imanes, calificó el estudio de «sin lugar a dudas cautivador». Agregó que está en línea con algunas de sus propias investigaciones que sugieren que las estrellas Wolf-Rayet podrían ser los ancestros de los magnetares.
Ella admitió otra teoría sobre la formación de imanes. llamado «modelo magnéticoÉl planteó la hipótesis de que «el calor extremo y la rotación podrían impulsar movimientos convectivos en el núcleo de la estrella de neutrones, lo que a su vez podría generar fuertes campos magnéticos a través del movimiento de la dínamo». Esta es la misma forma en que los científicos plantean la hipótesis de que la Tierra obtuvo su campo magnético.
Pero agregó: «Es importante tener en cuenta que ninguna de estas teorías se excluye mutuamente».
Por supuesto, los investigadores no pueden observar la formación de esta supuesta magnetar porque la magnetar masiva de helio todavía está a un millón de años de colapsar.
Las herramientas astronómicas actuales permiten a los astrónomos detectar cientos o incluso miles de supernovas cada noche, dijo Schnarr. Pero estas explosiones ocurren tan lejos, a millones e incluso miles de millones de años luz de distancia, que es muy difícil decir exactamente qué dejan atrás estas supernovas.
Lo ideal, dijo Schnarr, sería observar una formación magnética dentro de nuestra galaxia. Pero, en promedio, solo hay una supernova cerca de casa cada 100 años. E incluso entonces, todavía hay solo un 10% de posibilidades de que el resultado sea una estrella de neutrones que también es una magnetar.
«Si vivieras 1000 años, probablemente verías uno», bromeó Schnar.
Sin embargo, los investigadores dicen que es justo que podamos estar bastante seguros de que han descifrado el código para este tipo de formación de imanes.
Schnarr dijo que si bien es «un escenario muy fantástico y sorprendente», probablemente no sea raro en todo nuestro vasto universo.
Plumer agregó que todavía queda mucho trabajo emocionante por hacer en magnetares, y cada progreso está ayudando a construir una imagen más completa del universo.
«Estudiar magnetares puede proporcionar información sobre el comportamiento de la materia bajo campos magnéticos intensos y ayudarnos a comprender mejor las propiedades básicas de las estrellas de neutrones, su evolución e incluso las posibles fuentes de ondas gravitacionales», dijo.
Agregó que, en su opinión, los magnetares son «misterios cósmicos que esperan ser resueltos».
