Estas supernovas superluminosas, como la SN 2024afav detectada en 2024, pueden brillar hasta diez veces más que las explosiones clásicas. Durante años, los científicos estimaban que podían estar asociadas a la formación de magnetares, pero sin aportar la demostración.
Ilustración de un magnetar rodeado por un disco de acreción en precesión
Crédito: Joseph Farah y Curtis McCully, Observatorio Las Cumbres
Según la teoría desarrollada por investigadores como Dan Kasen y Stan Woosley, una estrella masiva al final de su vida se colapsa para producir un núcleo ultradenso. Cuando esta estrella presenta un campo magnético potente, este se amplifica durante el colapso, engendrando un magnetar. Paralelamente, la rotación del objeto se acelera, a la manera de un patinador que acerca sus brazos, pudiendo conducir a velocidades de rotación prodigiosas.
El análisis de la SN 2024afav puso en evidencia patrones inusuales en su curva de luz, comparables a "parpadeos". Cuatro oscilaciones no correspondían al comportamiento tradicional de una supernova. Para explicar este fenómeno inédito, los astrónomos examinaron varias hipótesis explotando los datos recogidos durante 200 días después de su detección.
Solo los efectos de la relatividad general de Einstein, en particular el efecto Lense-Thirring, permitieron reproducir fielmente estos parpadeos. Mientras el magnetar en rápida rotación arrastra el espacio-tiempo a su alrededor, un disco de acreción constituido por materia que vuelve a caer comienza a bambolearse. Este movimiento produce un efecto estroboscópico que modula la luminosidad percibida.
Acelerando con el tiempo, esta oscilación genera las variaciones de luminosidad registradas. Los cálculos indican que el objeto central gira aproximadamente 238 veces por segundo y posee un campo magnético cientos de miles de miles de millones de veces más intenso que el de la Tierra, confirmando su naturaleza de magnetar. Esta observación constituye así la prueba tangible esperada desde hace mucho tiempo.
Por primera vez, la relatividad general resultó indispensable para describir la mecánica de una supernova, ofreciendo una demostración elegante del vínculo entre magnetares y supernovas superluminosas. Este avance abre nuevas vías para estudiar los objetos más extremos del cosmos, como informan los investigadores en su publicación en la revista Nature.