Científicos explican lo que son Los terremotos de estrellas

Al menos algunas de las ráfagas rápidas de radio (FRB, por sus siglas en inglés) pueden ser causadas por “temblores de estrellas” que ocurren “en la superficie de las estrellas de neutrones”, afirman científicos de la Universidad de Tokio en un nuevo artículo.

Las ráfagas de radio rápidas son ráfagas repentinas de radiación de radiofrecuencia que duran sólo unos pocos microsegundos. Desde su primera detección en 2007, los astrónomos ya han registrado miles de eventos de este tipo: algunas fuentes los emiten periódicamente, mientras que otras los producen una vez y se quedan en silencio.

Las fuentes habituales de explosiones de radio regulares son los púlsares y los magnetares, estrellas de neutrones, es decir, los núcleos densos de estrellas colapsadas que alguna vez fueron masivas y cuya masa ahora es comparable a la del Sol, con un diámetro de decenas de kilómetros. Los púlsares giran a una frecuencia de varios cientos de revoluciones por segundo y su campo magnético está inclinado hacia el eje de rotación, por lo que se produce radiación. Los magnetares giran más lentamente, pero tienen los campos magnéticos más fuertes del universo: billones de veces más fuertes que los de la Tierra.

En 2020, el telescopio CHIME (Experimento canadiense de mapeo de intensidad de hidrógeno) registró un evento similar a FRB, pero la explosión provino de SGR 1935+2154, una “fuente regular de rayos gamma suaves”. El evento fue confirmado por el telescopio STARE2 (Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2), y la sugerencia de que el FRB podría haber sido producido por un magnetar parecía prometedora.

Los científicos también registraron varios FRB que ya no reaparecían y sugirieron que su fuente había sido destruida. Una fuente así podría ser un bombardeo, un extraño evento astronómico asociado con el colapso de una estrella de neutrones excesivamente masiva en un agujero negro. Este evento ocurre durante la fusión de dos estrellas de neutrones: se forma una estrella de neutrones extremadamente grande, que sólo se evita un colapso inmediato gracias a su rápida rotación. Pero la rotación se ralentiza debido a los fuertes campos magnéticos, el objeto colapsa en un agujero negro y la energía de los campos magnéticos se libera en forma de FRB.

En 2022, los astrónomos que utilizaron el telescopio CHIME descubrieron un FRB que se registró como un evento único, pero que en realidad consistía en nueve ráfagas separadas que se repetían aproximadamente cada 215 ms, y su fuente probablemente estaba cerca de la superficie del magnetar. Según una versión, la estrella giraba lentamente y el evento fue provocado por las vibraciones de su corteza, es decir, un “terremoto estelar”. Los científicos de la Universidad de Tokio decidieron comparar las estadísticas del FRB con datos sobre terremotos y erupciones solares para establecer posibles similitudes. Para ello, se estudiaron 7.000 señales de tres fuentes FRB repetidas para tener en cuenta las correlaciones entre otros eventos similares: el mismo enfoque utilizado para establecer correlaciones en el tiempo y la energía de terremotos y erupciones solares para un análisis más detallado de los tres fenómenos.

Resulta que existen algunas similitudes entre los FRB y los terremotos. En particular, la probabilidad de que se produzca una réplica después de un solo evento oscila entre el 10% y el 50%. La frecuencia de las réplicas permanece constante, incluso si la actividad de los FRB y los terremotos cambia significativamente; al mismo tiempo, no existe correlación entre las energías del sismo principal y las réplicas. Los investigadores planean continuar analizando los nuevos datos de FRB, pero los resultados que ya han obtenido indican que las estrellas de neutrones pueden tener cortezas duras que son propensas a “choques estelares”, durante los cuales se liberan enormes cantidades de energía en forma de FRB.

Los astrónomos afirman que su proyecto ayudará a aprender más sobre los terremotos, aunque las condiciones en las estrellas superdensas distantes son radicalmente diferentes de las de la Tierra, y sobre la materia de muy alta densidad, así como sobre las leyes fundamentales de la física nuclear.

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