Vea También
Las explosiones cortas de rayos gamma son estallidos extremadamente brillantes de luz de alta energía que duran un par de segundos. En muchos de estos estallidos, queda un misterioso material: un prolongado "resplandor" de radiación, incluidos los rayos X. A pesar de los esfuerzos de muchos científicos a lo largo de muchos años, todavía no sabemos de dónde procede este resplandor.
En un artículo publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, investigamos un modelo sencillo que propone una estrella de neutrones en rotación -un núcleo colapsado extremadamente denso de una estrella supergigante masiva- como motor de un tipo de resplandor prolongado de rayos X, conocido como mesetas de rayos X. Utilizando una muestra de seis estallidos cortos de rayos gamma con una meseta de rayos X, elaboramos las propiedades de la estrella de neutrones central y del misterioso remanente que la rodea.
El modelo que utilizamos se inspiró en los remanentes de supernovas jóvenes. Si bien los restos de estallidos cortos de rayos gamma y de supernovas tienen muchas diferencias, la conducción de energía de una estrella de neutrones en rotación tiene la misma física subyacente. Por tanto, si el remanente de un estallido corto de rayos gamma es una estrella de neutrones, debe tener una salida de energía similar a la de un remanente de supernova.
En nuestro estudio, tomamos prestada la física básica de anteriores modelos de estallidos cortos de rayos gamma para predecir la luminosidad y la duración de la meseta de rayos X. Para cada estallido corto de rayos gamma, los resultados sugieren que la estrella de neutrones remanente es un magnetar de milisegundos: una estrella de neutrones con un campo magnético extraordinariamente potente. Todos los magnetares conocidos tienen una frecuencia de rotación muy lenta; del mismo modo, todas las estrellas de neutrones observadas con espines de milisegundos tienen campos magnéticos débiles. Este desfase en las observaciones no es sorprendente porque el campo magnético de la estrella convierte la energía de rotación en energía electromagnética. Para un campo magnetar, este proceso ocurre en una escala de segundos a días - exactamente la duración de la mayoría de las mesetas de rayos X.
Fuentes, créditos y referencias:
“Inferring properties of neutron stars born in short gamma-ray bursts
with a plerion-like X-ray plateau” by L. C. Strang, A. Melatos, N. Sarin
and P. D. Lasky, 4 August 2021, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stab2210
Imagen: Impresión artística de una explosión de rayos gamma. Crédito: Carl Knox, OzGrav-Swinburne