Entre todos los objetos del Universo, los magnetares figuran sin duda entre los más violentos. Son estrellas de neutrones con un campo magnético tan intenso que supera en varios órdenes de magnitud al de cualquier otra estrella. Un magnetar puede alcanzar \(10^{11}\) teslas, es decir, alrededor de 1,5 millones de billones de veces el campo magnético terrestre (25 a 65 microteslas, o 0,25 a 0,65 gauss).
A intensidades tan extremas, el campo magnético ya no se limita a ser una simple propiedad física. Modifica la estructura de las órbitas atómicas, polariza el vacío cuántico y, según las predicciones de la electrodinámica cuántica, puede conferir al vacío birrefringencia, permitiéndole desviar la luz según su polarización. A tales niveles de energía, incluso la estabilidad de la materia se pone en duda: los átomos se alargan en finos cilindros alineados a lo largo de las líneas del campo, perdiendo toda similitud con su configuración habitual.
El nacimiento de un magnetar está estrechamente ligado al de las estrellas de neutrones. Cuando una estrella masiva, cuya masa inicial supera entre ocho y veinte masas solares, agota sus reservas nucleares, su núcleo colapsa en una fracción de segundo. La materia se comprime a densidades extremas: una simple cucharadita de esta materia podría pesar casi mil millones de toneladas. De este colapso nace una estrella de neutrones, un objeto de unos 20 kilómetros de diámetro, pero que contiene una masa superior a la del Sol.
Sin embargo, no todas las estrellas de neutrones se convierten en magnetares. Una pregunta persiste: ¿por qué algunas desarrollan un campo magnético tan intenso? Dos mecanismos principales son actualmente propuestos por los astrofísicos.
El primero se basa en el efecto dinamo. En el momento del colapso, si el núcleo de la estrella progenitora gira lo suficientemente rápido, la materia en fusión entra en un régimen de convección turbulenta intensa. Estos movimientos de materia conductora, combinados con una rotación rápida, amplifican exponencialmente el campo magnético inicial en unas pocas decenas de milisegundos. Las simulaciones realizadas por Robert Duncan y Christopher Thompson desde 1992 han demostrado que este proceso, bajo ciertas condiciones de rotación inicial, podría generar campos magnéticos del orden de \(10^{11}\) teslas, en concordancia con las observaciones.
El segundo mecanismo, más reciente, sugiere que el campo magnético excepcional del magnetar podría provenir en parte de la estrella progenitora. Algunas estrellas masivas, llamadas estrellas Ap magnéticas, ya poseen campos magnéticos inusualmente potentes. La conservación del flujo magnético durante el colapso del núcleo, combinada con la reducción drástica del radio del objeto (de varios cientos de miles de kilómetros a unas pocas decenas), sería suficiente para amplificar este campo inicial en un factor del orden de \((R_{\text{estrella}}/R_{\text{neutrones}})^2\), es decir, aproximadamente \(10^{10}\).
Es a través de sus manifestaciones energéticas que los magnetares se revelan a nuestros instrumentos. Se distinguen varios tipos de eventos.
Los repetidores de rayos gamma suaves (SGR) son emisiones breves y recurrentes de rayos X y gamma de intensidad relativamente baja. Indican una actividad magnética sostenida, vinculada a reajustes de la corteza o a deformaciones de las líneas del campo en la magnetosfera.
Las erupciones gigantes constituyen los eventos más espectaculares. Hasta la fecha, se han detectado tres en nuestra Galaxia o en sus vecinas inmediatas. La más famosa, ocurrida el 27 de diciembre de 2004, proveniente de SGR 1806-20, fue lo suficientemente potente como para ionizar parcialmente la atmósfera superior de la Tierra desde una distancia de aproximadamente 50.000 años luz. Bryan Gaensler (1973-) y sus colaboradores estimaron que esta erupción liberó en 0,2 segundos una energía equivalente a la del Sol durante 250.000 años.
Finalmente, algunos magnetares han sido asociados con estallidos rápidos de radio. En 2020, la detección de FRB 200428 proveniente del magnetar SGR 1935+2154, ubicado en nuestra propia Galaxia, proporcionó por primera vez una prueba directa de que los magnetares pueden producir tales estallidos.
Las estrellas de neutrones se presentan en varias formas según su campo magnético y su actividad rotacional. La siguiente tabla compara sus principales propiedades.
| Tipo | Campo magnético (T) | Período de rotación | Vida activa | Ejemplo | Particularidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Púlsar de radio | \(10^7 - 10^9\) | 1,4 ms a varios segundos | 10 a 100 millones de años | PSR B1919+21 | Primer púlsar descubierto (1967), por Jocelyn Bell Burnell (1943-). |
| Púlsar de milisegundo | \(10^5 - 10^8\) | 1,4 ms a 30 ms | Varios miles de millones de años | PSR J0437-4715 | Reciclado por acreción de una estrella compañera. |
| SGR (Repetidor de Rayos Gamma Suaves) | \(10^{10} - 10^{11}\) | 2 a 12 segundos | 10.000 a 100.000 años | SGR 1806-20 | Erupción gigante de 2004, la más energética jamás detectada en nuestra Galaxia. |
| AXP (Púlsar de Rayos X Anómalo) | \(10^{10} - 10^{11}\) | 5 a 12 segundos | 10.000 a 100.000 años | 1E 2259+586 | Emite rayos X persistentes sin necesidad de acreción de una compañera. |
| ENS (Estrella de Neutrones Aislada) | \(10^9 - 10^{10}\) | 3 a 11 segundos | Varios millones de años | RX J1856.5-3754 | Detectable solo en rayos X térmicos, sin emisión de radio ni gamma. |
N.B.: Los SGR y AXP se consideran actualmente dos manifestaciones observacionales de una misma categoría de objetos: los magnetares. La distinción histórica refleja el método de detección inicial más que una diferencia física fundamental. Las vidas activas son muy cortas a escala cósmica, ya que el campo magnético se disipa rápidamente, ralentizando la estrella hasta que su actividad cesa.
Magnetares: Cuando una estrella de neutrones se convierte en una bomba magnética 
Las Inmortales del Cosmos: Cuando el Universo se apague, ellas seguirán brillando 
Mecanismo de Anticitera: Los Engranajes del Cosmos 
Las estrellas, herencia de una edad de oro: La astronomía árabe 
Las Estrellas: Fraguas Cósmicas de los Elementos Químicos 
Óptica adaptativa y estrellas láser 
Zonas Habitables: El lugar ideal para vivir cerca de las estrellas 
Púlsar: Un Corazón Estelar que Late 
Gigantes de la Vía Láctea: Top de las Estrellas Más Masivas, Más Grandes y Más Luminosas 
Los primeros minerales de los sistemas estelares 
¿Qué es un Colapsar? 
La vida de las estrellas: Del colapso de la nebulosa a la explosión cataclísmica 
Cuando una Estrella se Apaga: Nacimiento de un Agujero Negro 
Estrellas de Neutrones: Cuando los Átomos ya no Existen 
Estrellas Gigantes Azules y Supergigantes Rojas: El Destino de las Estrellas Masivas 
Colapso Gravitacional: Formación y Nacimiento de las Estrellas 
El misterio de los estallidos de rayos gamma 
Enanas Blancas: Estrellas al Final de su Vida 
Enanas Marrones: Entre Estrellas y Planetas Gigantes 
El Viento de las Estrellas: Interacción entre la Luz y el Polvo Cósmico 
Las estrellas más luminosas del cielo: Top 50 
La explosión del cigarro 
Velocidad de escape de pequeños objetos de los agujeros negros 
El cinturón de Gould, un fuego artificial estelar 
La Muerte de las Estrellas: ¿Cómo su Masa Decide su Destino Final? 
Estrellas azules, blancas, amarillas, naranjas 
Las Pléyades: Las Siete Hermanas y Cientos de Estrellas 
La estrella Fomalhaut: La Boca del Pez 
Enanas Amarillas: El Sol y sus Primas Estelares 
Los Cúmulos de Estrellas: Joyas del Cielo Profundo 
¿Qué es una Cefeida? 
Apaga las estrellas para ver exoplanetas 
Betelgeuse: Estrella Gigante al Borde del Caos en Orión 
Planetas Brillantes, Estrellas Titilantes: El Arte de Reconocerlos 
Del Ojo Desnudo al Telescopio Espacial: ¿Cuáles son los Métodos para Evaluar la Distancia de las Estrellas? 
U Camelopardalis: La Estrella de Carbono que Pierde su Envoltura 
Enanas Rojas: Las Estrellas Más Pequeñas 
V838 Monocerotis: La estrella que se iluminó como una supernova sin colapsar 
Estrellas cerca de Alfa Centauro 
Súper explosión y supernova SN 1572 
Coatlicue, la estrella en el origen de nuestro Sol