💡 Resumen (TL;DR):
- Astrónomos detectaron un patrón de luz acelerado en la supernova SN 2024afav, ubicada a más de mil millones de años luz.
- El hallazgo prueba que los magnetares, girando a 4.2 milisegundos, son la fuente de energía de estas explosiones 100 veces más brillantes.
- Es la primera vez que se requiere la relatividad general de Einstein para explicar la mecánica interna de una supernova.
Un equipo de astrónomos resolvió un debate de más de una década al encontrar la primera evidencia directa de que los magnetares impulsan el brillo de las supernovas superluminosas. El hallazgo, publicado el 10 de marzo en la revista Nature, surge tras el análisis de un extraño “chirp” o patrón de luz acelerado en la supernova SN 2024afav, ubicada a más de mil millones de años luz de distancia.
Las supernovas superluminosas brillan hasta 100 veces más que las explosiones estelares ordinarias. Durante años, la comunidad científica sospechó de los magnetares para explicar esta enorme emisión de energía. Un magnetar es una estrella de neutrones altamente magnetizada y de rotación rápida que funciona como motor estelar. El problema radicaba en que los modelos teóricos no lograban justificar las alteraciones erráticas en el brillo de estos eventos.
El astrofísico Joseph Farah, de la Universidad de California en Santa Bárbara y el Observatorio Las Cumbres, lideró el monitoreo de la explosión durante meses utilizando una red global de telescopios. Durante la investigación, Farah notó que las alteraciones en el brillo formaban un patrón de ondas con intervalos cada vez más cortos.
“No existía ningún modelo que pudiera explicar un patrón de alteraciones que se aceleran con el tiempo”, indicó Farah. “Empecé a pensar en las formas en que esto podría suceder, porque la señal parecía demasiado estructurada para deberse a interacciones aleatorias”.
El arrastre del espacio-tiempo
El análisis del equipo determinó que este patrón acelerado ocurre cuando la materia cae hacia el magnetar recién nacido y forma un disco de acreción inclinado. Debido a su densidad masiva y velocidad extrema, el magnetar arrastra literalmente el tejido del espacio-tiempo a su alrededor. Este fenómeno físico se conoce como precesión de Lense-Thirring, un efecto predicho por la relatividad general de Einstein.
A medida que el disco de materia gira en espiral hacia el centro, su bamboleo redirige periódicamente la energía hacia los escombros estelares en expansión. El efecto se fortalece y el bamboleo se acelera, produciendo el característico “chirp” luminoso.
Gracias a la frecuencia de estas ondas de luz, los investigadores calcularon que el magnetar tiene un periodo de rotación de 4.2 milisegundos y una fuerza de campo magnético de 1.6 por 10 a la 14 gauss.
“Probamos varias ideas, incluyendo efectos puramente newtonianos y la precesión impulsada por los campos magnéticos del magnetar, pero solo la precesión de Lense-Thirring coincidió perfectamente con el momento”, explicó Farah. “Es la primera vez que se necesita la relatividad general para describir la mecánica de una supernova”.
Esta confirmación observacional valida la teoría del motor de magnetar y al mismo tiempo establece un nuevo terreno para la física moderna. Los científicos ahora pueden utilizar el centro violento de las estrellas colapsadas para poner a prueba la relatividad general bajo las condiciones más extremas del universo.
