Fermi detecta rayos gamma de un magnetar recién nacido

El telescopio de rayos gamma Fermi de la NASA ha captado por fin algo que los teóricos han perseguido durante casi dos décadas: rayos gamma procedentes del nacimiento de un magnetar dentro de una supernova superluminosa. El objetivo, SN 2017egm, es uno de los eventos de este tipo más cercanos, y el nuevo análisis ofrece la evidencia más sólida hasta la fecha de que estas explosiones ultrabrillantes pueden estar impulsadas por una estrella de neutrones que gira muy rápido y tiene un campo magnético absurdamente fuerte.

Eso es importante por una razón muy sencilla: las supernovas superluminosas han deslumbrado a los astrónomos durante años, pero su fuente de energía seguía siendo motivo de disputa entre modelos rivales. Fermi ha inclinado ahora la balanza hacia el bando del magnetar, al menos para este objeto, y lo ha hecho usando datos de archivo en lugar de depender de una nueva explosión afortunada en el cielo.

SN 2017egm ofreció a los astrónomos un caso de prueba poco común

SN 2017egm estalló en la galaxia NGC 3191, a unos 440 millones de años luz de la Tierra, en la Osa Mayor. Eso es una distancia enorme por cualquier estándar normal, pero en el reducido grupo de supernovas superluminosas es relativamente cercano, lo que lo hace mucho más fácil de estudiar que la mayoría de sus semejantes.

En los últimos 20 años, los astrónomos han identificado aproximadamente 400 de estas rarezas. Brillan al menos 10 veces más en luz visible que una estrella masiva moribunda ordinaria, y eso es precisamente lo que las ha convertido en un dolor de cabeza: algo tiene que seguir vertiendo energía en la explosión mucho después del colapso inicial.

La búsqueda en el archivo de Fermi encontró los rayos gamma faltantes

Una primera pista apareció en 2024, cuando investigadores sugirieron que Fermi podría haber visto radiación gamma de alta energía procedente de SN 2017egm. Para comprobar esa afirmación, un equipo dirigido por Fabio Acero del CNRS y la Université Paris-Saclay revisó minuciosamente los primeros 16 años de observaciones de Fermi y comparó seis supernovas superluminosas cercanas. Solo SN 2017egm mostró una actividad en rayos gamma convincente.

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Eso importa porque respalda una predicción que los teóricos venían proponiendo desde hace años: en algunas de estas explosiones, los destellos visibles son solo el resplandor posterior de energía que aparece primero en frecuencias mucho más altas. Se ha discutido un patrón similar en otros transitorios impulsados por magnetares, pero este es el primer caso sólido en el que la firma en rayos gamma se alinea claramente con el modelo.

Cómo un magnetar convierte una supernova en una hipernova

La explicación principal es un magnetar recién nacido, una estrella de neutrones con un campo magnético unas 1.000 veces más fuerte que el de una estrella de neutrones normal y 10 billones de veces más fuerte que el imán del frigorífico de cada día. Gira varias centenas de veces por segundo y expulsa un torrente de electrones y positrones.

• Las partículas forman una nebulosa de viento del magnetar.
• Dentro de esa nebulosa, materia y antimateria se aniquilan y producen rayos gamma.
• Al principio, esos rayos gamma quedan atrapados por los escombros en expansión y se reprocesan en luz visible.
• Aproximadamente 3 meses después, el material expulsado se diluye lo suficiente como para que los rayos gamma escapen, que es lo que detectó Fermi.

El modelo es elegante, que suele ser la manera educada de la astronomía de decir «por fin tenemos un mecanismo que encaja con el desorden». También explica por qué la supernova es tan brillante al principio, mientras que el desvanecimiento irregular posterior probablemente provenga de otros efectos, incluidos el material que vuelve a caer sobre el magnetar y la onda de choque que embiste el gas que la estrella había expulsado antes de morir.

Qué sigue tras el resultado de Fermi

La próxima ronda de búsquedas podría provenir del conjunto creciente de telescopios Cherenkov en tierra. Según los cálculos del estudio, ese sistema necesitaría unas 50 horas de observaciones para capturar con fiabilidad una supernova similar a distancias de hasta 500 millones de años luz.

Si eso funciona, el avance de Fermi podría acabar siendo menos un triunfo aislado y más el comienzo de una forma mucho más clara de identificar magnetares en su nacimiento. La verdadera pregunta ahora es cuántas más hipernovas han estado escondiendo el mismo truco en datos antiguos, esperando a que alguien lo bastante paciente las busque.