Las imágenes, obtenidas con el VLA (Karl G. Jansky Very Large Array), de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, indican que la brillante emisión de radio generada por el campo magnético del púlsar mientras gira acaba de emerger de una densa capa de escombros de la supernova.
El objeto, conocido como VT 1137-0337, se encuentra en una galaxia enana situada a 395 millones de años-luz de la Tierra. Fue detectado por primera vez en una imagen del estudio VLASS en enero de 2018. No aparecía en una imagen de la misma región obtenida en 1998 en el marco de la campaña FIRST del VLA. Su existencia fue luego confirmada por observaciones del estudio VLASS realizadas en 2018, 2019, 2020 y 2022.
“Lo más probable es que estemos presenciando una nebulosa de viento de púlsar”, señala el estudiante de posgrado Dillon Dong, quien cursará este año un posdoctorado en el marco del programa Jansky Postdoctoral Fellow, en el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos. La nebulosa de viento de púlsar se genera cuando el intenso campo magnético de una estrella de neutrones que gira rápidamente acelera las partículas cargadas que la rodean hasta velocidades cercanas a la de la luz.
”Según sus características, este púlsar es muy joven; podría tener tan solo 14 años, y sin duda no tiene más de 60 u 80”, afirma Gregg Hallinan, director de tesis de doctorado de Dillon Dong en el Instituto Tecnológico de California (Caltech) de Estados Unidos.
A medida que se extiende durante varias décadas, la capa de escombros de la explosión pierde densidad y termina volviéndose lo suficientemente fina para que las ondas de radio pasen a través de ella. Esto permitió detectar en los datos de la campaña VLA Sky Survey la brillante emisión de radio generada por la estrella de neutrones que gira mientras su intenso campo magnético barre el espacio circundante y acelera las partículas cargadas. Este fenómeno se conoce como nebulosa de viento de púlsar. (Imagen: Melissa Weiss, NRAO / AUI / NSF)
Dillon Dong y Gregg Hallinan descubrieron el objeto en datos de la campaña VLASS que el NRAO emprendió en 2017 para estudiar todo el cielo visible desde el VLA, es decir, cerca del 80% del cielo. El estudio implica un barrido exhaustivo del cielo tres veces seguidas en un plazo de siete años, siendo uno de los objetivos encontrar objetos pasajeros. Los astrónomos descubrieron VT 1137-0337 en datos del primer barrido que datan de 2018.
Al comparar los datos de ese barrido con una campaña anterior del VLA llamada FIRST se revelaron 20 objetos pasajeros particularmente luminosos que podrían estar relacionados con galaxias conocidas.
”Este objeto destacó porque su galaxia está experimentando un brote de formación estelar, y por las características de su emisión de radio”, explica Dillon Dong. Se trata de una galaxia enana conocida como SDSS J113706.18-033737.1, que tiene cerca de 100 millones de veces la masa de nuestro Sol.
Al estudiar las características de VT 1137-0337, los astrónomos consideraron varias hipótesis: que se trataba de una supernova, que eran los destellos de rayos gamma o que había sido un evento de disrupción gravitacional, en el que una estrella es desintegrada por un agujero negro supermasivo. Al final llegaron a la conclusión que la explicación más plausible era la existencia de una nebulosa de viento de púlsar.
Se trataría, pues, de una estrella mucho más masiva que el Sol, que pasó por la etapa de supernova y explotó, dejando una estrella de neutrones. La mayor parte de la masa de la estrella fue expulsada hacia fuera en una capa de escombros. Mientras la estrella de neutrones gira rápidamente, su poderoso campo magnético barre el espacio circundante y acelera las partículas cargadas. Esto, a su vez, genera una intensa emisión de radio.
Al comienzo, la señal de radio era bloqueada por la capa de escombros de la explosión, pero después de que esta se disipara y perdiera densidad, las ondas de radio de la nebulosa de viento de púlsar finalmente emergieron.
”Esto sucedió entre la observación de la campaña FIRST en 1998, y la del estudio VLASS en 2018”, afirma Gregg Hallinan.
El ejemplo más famoso de una nebulosa de viento de púlsar probablemente sea la nebulosa del Cangrejo, situada en la constelación Tauro, nacida de una supernova que brilló intensamente en el año 1054. Hoy el Cangrejo es fácilmente observable con telescopios pequeños.
“El objeto que encontramos parece tener cerca de 10.000 veces más energía que el Cangrejo, así como un campo magnético más fuerte”, comenta Dillon Dong. “Es posible que sea un “supercangrejo” en ciernes”, agrega.
Si bien Dillon Dong y Gregg Hallinan sostienen que VT 1137-0337 es probablemente una nebulosa de viento de púlsar, también es posible que su campo magnético sea tan intenso como para que entre en la categoría de las magnetoestrellas, una especie de objeto supermagnético. Las magnetoestrellas son las principales candidatas a explicar la existencia de misteriosas ráfagas rápidas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés) que actualmente son objeto de un intenso escrutinio.
“En ese caso, sería la primera magnetoestrella observada en pleno acto de aparición, y eso también es muy emocionante”, celebra Dillon Dong.
En efecto, algunas ráfagas rápidas de radio también han estado relacionadas con la existencia de fuentes de radio persistentes, cuya naturaleza son igualmente un misterio. Tienen propiedades muy similares a las de VT 1137-0337, pero no han dado señales de experimentar variaciones muy pronunciadas.
“Nuestro hallazgo de una fuente muy similar recientemente activada sugiere que las fuentes de radio relacionadas con las FRBs también podrían ser nebulosas de viento de púlsar luminosas”, afirma Dillon Dong.
Los astrónomos planean ahora realizar observaciones adicionales para obtener más información sobre el objeto y monitorear la evolución de su comportamiento. (Fuente: NRAO)
Fuente NCYT