Por primera vez, los científicos han presenciado directamente la formación de un magnetar (una estrella de neutrones increíblemente poderosa que gira rápidamente y tiene un intenso campo magnético) durante una supernova superluminosa. Este avance, observado en la explosión distante conocida como SN 2024afav (aproximadamente a mil millones de años luz de la Tierra), confirma una teoría de larga data sobre los motores que impulsan algunas de las muertes estelares más brillantes del universo. Las observaciones, documentadas durante 200 días utilizando una red global de telescopios, proporcionan evidencia convincente de que los magnetares desempeñan un papel crucial en el impulso de estos eventos cósmicos extremos.
El comportamiento peculiar de la supernova
SN 2024afav ya destacaba por su brillo, superando al menos diez veces a las supernovas típicas. Sin embargo, lo que realmente la distinguió fue su inusual patrón de luminosidad: en lugar de desvanecerse como se esperaba, la supernova exhibió cuatro fluctuaciones distintas de brillo, con el tiempo entre cada oscilación disminuyendo. Este comportamiento desconcertó a los astrónomos hasta que un equipo dirigido por Joseph Farah de la Universidad de California en Santa Bárbara aplicó los principios de la relatividad general para explicar el fenómeno.
Un disco de acreción que se tambalea
La clave está en la formación de un disco de acreción alrededor del magnetar recién nacido. A medida que el material de la explosión de la supernova gira en espiral hacia adentro, forma un disco que casi con certeza está desalineado con el eje de giro del magnetar. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, un objeto que gira arrastra consigo el espacio-tiempo. Este efecto, conocido como precesión Lense-Thirring, hace que el disco de acreción se tambalee.
Esta oscilación actúa como una señal de giro parpadeante, bloqueando y reflejando intermitentemente la intensa luz del magnetar. A medida que el disco se acerca en espiral, se tambalea más rápido, lo que explica los intervalos decrecientes entre los picos de luminosidad. Este modelo, confirmado por meses de cálculos, finalmente proporciona un vínculo directo entre los magnetares y las supernovas superluminosas.
Confirmación de una teoría de hace 16 años
Los hallazgos validan una hipótesis propuesta en 2008 por Dan Kasen de UC Berkeley. Kasen teorizó que los magnetares (los restos de estrellas demasiado masivas para convertirse en agujeros negros pero aún lo suficientemente potentes como para retener fuertes campos magnéticos) podrían alimentar el extraordinario brillo de ciertas supernovas.
Los magnetares poseen campos magnéticos entre 100 y 1000 veces más fuertes que las típicas estrellas de neutrones (púlsares) y giran a más de 1000 rotaciones por segundo. Su rápida rotación acelera las partículas cargadas a la velocidad cercana a la de la luz, creando colisiones con restos de supernova que amplifican la luminosidad de la explosión.
Implicaciones para la astrofísica
Esto es más que simplemente observar un evento raro; representa un cambio fundamental en nuestra comprensión de la muerte estelar. “Es la primera vez que se necesita la relatividad general para describir la mecánica de una supernova”, afirmó Farah. Si bien los magnetares no son la única explicación para todas las supernovas superluminosas (las interacciones de las ondas de choque y los discos de acreción desalineados de los agujeros negros también influyen), este descubrimiento proporciona evidencia irrefutable de su importancia.
El estudio subraya el poder de combinar datos de observación de vanguardia con marcos teóricos como la relatividad general para desentrañar los misterios del cosmos. Como concluyó Farah: “Esta es la ciencia con la que soñaba cuando era niño”.
