Astrónomos observan por primera vez el nacimiento de una magnétar y resuelven el misterio de algunas de las supernovas más brillantes del universo

Un equipo internacional ha captado por primera vez la formación de una magnétar, una estrella de neutrones con un campo magnético extremo, en el corazón de una supernova. La observación confirma que estos objetos pueden ser el motor de algunas de las explosiones estelares más luminosas del cosmos y revela un inesperado trino en su brillo explicado por la relatividad general.

Por Enrique Coperías, periodista científico

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Recreación artística de una magnetar rodeada por un disco de acreción que oscila debido a los efectos de la relatividad general. Algunos modelos predicen que estos objetos pueden emitir chorros de partículas cargadas a gran velocidad a lo largo de su eje de rotación. Cortesía: Joseph Farah y Curtis McCully / Las Cumbres Observatory.

Desde su descubrimiento a comienzos de este siglo, algunas de las explosiones estelares más brillantes del universo, conocidas como supernovas superluminosas, han desconcertado a los astrónomos.

Ahora, un equipo internacional de investigadores asegura haber presenciado por primera vez el nacimiento de una magnétar o magnetoestrella, un tipo extremo de estrella de neutrones con un campo magnético descomunal.

El hallazgo, publicado en la revista Nature, refuerza una hipótesis formulada hace dieciséis años y apunta a un nuevo fenómeno en las supernovas: un trino en su curva de luz producido por efectos de la relatividad general.

Qué son las supernovas superluminosas y por qué intrigaban a los astrónomos

Las llamadas supernovas superluminosas pueden llegar a ser diez veces más brillantes que las supernovas habituales. Desde que fueron identificadas a comienzos de los años 2000, su origen ha sido un misterio. Se pensaba que surgían cuando estrellas muy masivas —quizá unas veincinco veces más pesadas que el Sol— colapsaban al final de su vida. Sin embargo, su brillo persistía mucho más tiempo del que cabría esperar tras la explosión estelar que dispersa sus capas externas.

En 2010, el astrofísico teórico Dan Kasen, hoy profesor en la Universidad de California en Berkeley, propuso una explicación junto a Lars Bildsten, mientras que Stan Woosley, de la Universidad de California en Santa Cruz, llegó de forma independiente a una idea similar.

Según el modelo de Kasen y Woosley, cuando una estrella masiva colapsa, gran parte de su masa se comprime en una estrella de neutrones extremadamente compacta, un destino que se queda a las puertas de que el objeto en cuestión se convierta en agujero negro. Si la estrella original tenía un campo magnético muy intenso, este se amplifica durante la formación de un magnétar hasta alcanzar valores entre cien y mil veces mayores que los de los púlsares, las estrellas de neutrones giratorias más comunes.

La primera evidencia directa del nacimiento de un magnétar

Aunque apenas miden unos 16 kilómetros de diámetro, estas estrellas de neutrones pueden girar más de mil veces por segundo en su juventud. Al hacerlo, su campo magnético en rotación acelera partículas cargadas que chocan contra los restos de la supernova en expansión, aumentando así su brillo durante mucho más tiempo del habitual. Las magnétares también se consideran una posible fuente de las misteriosas ráfagas rápidas de radio.

Hasta ahora, sin embargo, esa explicación carecía de una prueba directa. El nuevo estudio la aporta gracias al análisis de una supernova observada en 2024, denominada SN 2024afav. El estudiante de posgrado Joseph Farah, de la Universidad de California en Santa Bárbara y del observatorio Las Cumbres, examinó los datos de la explosión estelar y detectó una señal inesperada en su brillo.

🗣️ «Lo que resulta realmente emocionante es que esta es una prueba definitiva de que un magnétar se forma como resultado del colapso del núcleo de una supernova superluminosa —explica Alex Filippenko, profesor de Astronomía en Berkeley y coautor del trabajo. Y añade—: La base del modelo de Dan Kasen y Stan Woosley es que basta con la energía del magnétar en el interior y una buena fracción de él será absorbida, lo que explica por qué la explosión es tan luminosa. Lo que no se había demostrado era que realmente se formara una magnetoestrella en medio de la supernova, y eso es lo que muestra el artículo de Joseph».

En 2005 se detectó un potente estallido en la magnetar CXOU J164710.2-455216, situada en el cúmulo Westerlund 1, a unos 15.000 años luz de distancia.

Ilustración de un magnétar, una estrella de neutrones ultradensa con un campo magnético cientos de billones de veces más intenso que el de la Tierra. En 2005 se detectó un potente estallido en la magnetar CXOU J164710.2-455216, situada en el cúmulo Westerlund 1, a unos 15.000 años luz de distancia. Cortesía: NASA/Swift/Sonoma State University/A. Simonnet

Una supernova a mil millones de años luz que «canta»

La supernova fue detectada en diciembre de 2024 a unos mil millones de años luz de la Tierra. La red global de telescopios del observatorio Las Cumbres siguió su evolución durante más de doscientos días. Farah, trabajando con el astrónomo Andy Howell, observó que, tras alcanzar su brillo máximo unos cincuenta días después de la explosión, la luminosidad no disminuía suavemente como ocurre en la mayoría de las supernovas.

En cambio, descendía con una serie de pequeñas oscilaciones cuya frecuencia aumentaba con el tiempo.

El fenómeno recordaba al canto de un pájaro: una especie de trino cósmico que se acelera gradualmente. En la curva de luz de la supernova aparecían cuatro pequeños picos consecutivos. Aunque otras supernovas superluminosas habían mostrado uno o dos, nunca se habían observado tantos.

El papel de la relatividad general en una supernova

El modelo propuesto por Farah sugiere que parte del material expulsado en la explosión cayó de nuevo hacia el magnétar recién formado, lo que creó un disco de acreción a su alrededor. Como la distribución de ese material no es perfectamente simétrica, el eje de rotación del disco no coincide con el de la estrella de neutrones.

Según la relatividad general, una masa en rotación arrastra el espacio-tiempo que la rodea. Ese efecto, conocido como precesión de Lense-Thirring, haría que el disco tambalease de forma lenta.

Ese disco oscilante podría bloquear y reflejar periódicamente la luz emitida por la magnetar, transformando el sistema en una especie de faro cósmico intermitente. A medida que el disco pierde energía y se aproxima a la estrella de neutrones, la oscilación se vuelve cada vez más rápida, produciendo el trino observado por los telescopios desde la Tierra.

🗣️ «Probamos varias ideas, incluidos efectos puramente newtonianos y precesión impulsada por campos magnéticos, pero solo la precesión de Lense-Thirring coincidía perfectamente con el ritmo observado —explica Farah. Y asegura—: Es la primera vez que la relatividad general es necesaria para describir la mecánica de una supernova».

Los datos también permitieron estimar las propiedades de la estrella de neutrones: un periodo de rotación de 4,2 milisegundos y un campo magnético unos ¡trescientos billones de veces más intenso que el de la Tierra!, características típicas de un magnétar.

La «prueba del algodón» para el modelo del magnétar

Para Howell, los resultados encajan con notable precisión. «Creo que Joseph ha encontrado la prueba definitiva —afirma el investigador, científico principal del observatorio Las Cumbres y profesor adjunto en Santa Bárbara. Y continúa—: Ha vinculado esos picos en la curva de luz al modelo de la magnetar y ha explicado todo con la teoría mejor comprobada de la astrofísica: la relatividad general. Es increíblemente elegante».

Filippenko coincide con él: «Ver un efecto claro de la teoría general de la relatividad de Einstein siempre es emocionante, pero verlo por primera vez en una supernova es especialmente gratificante».

No todas las supernovas superluminosas tienen el mismo origen

Aun así, los autores advierten de que no todas las supernovas superluminosas tienen por qué estar impulsadas por magnétares. Otra posibilidad es que la onda de choque de la explosión estelar choque contra material acumulado alrededor de la estrella, lo que provocaría aumentos temporales de brillo.

Además, Kasen ha propuesto que, si el colapso del núcleo forma un agujero negro en lugar de una estrella de neutrones, este también podría alimentar una supernova extraordinariamente luminosa.

«Todavía no sabemos qué fracción de las supernovas superluminosas de tipo I puede estar impulsada por material circunestelar, pero probablemente sea menor de lo que pensábamos, porque este descubrimiento astronómico explica claramente algunas de ellas», señala Filippenko.

El futuro: buscar más supernovas que «trinen»

Farah confía en que pronto aparezcan muchos más ejemplos. El próximo gran telescopio de sondeo del cielo, el observatorio Vera C. Rubin, está a punto de comenzar el estudio más completo del firmamento nocturno realizado hasta la fecha.

Cuando lo haga, podría detectar decenas de supernovas con trino.

Para el joven investigador, el hallazgo tiene también un significado personal. «Esto es lo más emocionante en lo que he tenido el privilegio de participar. Es la ciencia del universo con la que soñaba cuando era niño —dice. Y concluye—: Es el universo diciéndonos en voz alta, y de frente, que todavía no lo entendemos del todo y desafiándonos a explicar sus misterios».▪️(11-marzo-2026)

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