Miden el campo magnético más poderoso de todo el Universo

ABC

Un equipo de investigadores del Instituto de Física de Altas Energías de la Academia China de Ciencias y de la Universidad alemana de Eberhard Karis acaba de llevar a cabo una medición que raya en lo increíble: el campo magnético más poderoso jamás registrado en el Universo, con una fuerza, ni más ni menos, que de mil millones de Tesla. El campo fue descubierto en la superficie de un púlsar (una estrella de neutrones altamente magnetizada) llamado GRO J1008-57, a unos 20.000 años luz de distancia.

A modo de comparación, el campo magnético de la Tierra, que protege eficazmente la vida del planeta de la dañina radiación cósmica, es apenas de 1/20.000 Tesla. Es decir, decenas de billones de veces más débil que el captado por los investigadores. Los resultados de las mediciones, que son concluyentes y se llevaron a cabo con el telescopio orbital de rayos X chino Insight-HXMT, se acaban de publicar en The Astrophysical Journal.

Las estrellas de neutrones son los núcleos muertos de estrellas que antes habían sido brillantes y masivas y que terminaron sus vidas como supernovas. Estrellas que, una vez agotado su suministro de combustible, apagaron sus hornos centrales de fusión y, ya sin una fuerza capaz de oponerse, resultaron aplastadas por la gravedad.

Cuando eso sucede, las estrellas colapsan sobre sí mismas: las capas externas caen sobre los núcleos estelares y los aplastan hasta convertirlos en los objetos más densos del Universo. Un lugar en el que incluso los átomos quedan triturados. Los electrones de esos átomos, en efecto, con sus cargas eléctricas negativas, son forzados a entrar en los núcleos atómicos, donde se encuentran con los protones positivos, creando más neutrones. Al final del proceso, prácticamente todo lo que queda de la estrella está hecho de neutrones.

Cuando los propios neutrones están ya tan comprimidos que no pueden aplastarse más, el material exterior sobrante de la estrella «rebota» en forma de una explosión masiva, una supernova. La estrella de neutrones resultante, lo que queda del núcleo estelar triturado, es tan densa que una simple cucharada de café de ese material pesaría miles de millones de toneladas, más que una montaña entera. Normalmente, las estrellas de neutrones no tienen más de 20 km de diámetro (frente a los millones de km de las estrellas de las que proceden), aunque pueden tener aún temperaturas superficiales cercanas al millón de grados.

¿Pero cómo puede el núcleo de una estrella muerta hecha de partículas neutras (de ahí reciben su nombre los neutrones) generar un campo magnético tan potente?

La respuesta está en su rápida rotación. Las estrellas de neutrones, en efecto, pueden girar sobre sí mismas, como peonzas, incluso varios miles de veces por segundo. Si pensamos que el núcleo sólido de la Tierra, con su lenta rotación, es el responsable de generar el campo magnético de nuestro planeta, podemos imaginar cómo será el que genere un objeto superdenso girando miles de veces por segundo. Es lo que se conoce como «pulsar».

¿Cómo podemos detectarla?

GRO J1008-57 es, pues, un púlsar, una estrella de neutrones girando sobre sí misma a una velocidad pasmosa. Pero además se trata de una estrella «binaria», es decir, que está emparejada con otra estrella de forma que ambas se orbitan mutuamente. La compañera de GRO J1008-57 es una estrella «viva» de clase B, diez veces más masiva que el Sol y miles de veces más brillante. La gran densidad de la «pequeña» GRO J1008-57, sin embargo, crea una poderosísima atracción gravitatoria, unos 100.000 millones de veces mayor que la de la Tierra y suficiente para «arrancar», literalmente, material estelar de su compañera. De hecho, la absorbe como si de un auténtico «vampiro espacial» se tratara.

Todo ese material cae hacia la estrella de neutrones, se enreda en su campo magnético y sigue las líneas de ese campo hacia los dos polos, donde choca con la superficie de la estrella muerta a cerca de la mitad de la velocidad de la luz. Y al hacerlo, libera una enorme cantidad de energía en forma de rayos X. Antes de emitirse al espacio, los rayos X se «impregnan» en el campo magnético y llevan hasta los telescopios terrestres la información que nos permite identificar al púlsar.

La estrella emite esa energía en cada rotación, y en forma de «pulsos» regulares, lo que le ha valido el nombre a estos densos objetos espaciales. La frecuencia de los pulsos permite saber cuántas veces por segundo la estrella está girando sobre sí misma.

En 2017, el telescopio Insight-HXMT captó el estallido de rayos X más brillante de todos los emitidos por GRO J1008-57. Y ahora los investigadores han conseguido medir en esos rayos X la intensidad del campo magnético del púlsar, el más poderoso jamás registrado en todo el Universo.