El telescopio Einstein Probe revela una fase oculta en colisiones de estrellas de neutrones

El Einstein Probe ha realizado un hallazgo significativo al revelar una fase oculta en las colisiones de estrellas de neutrones, detectando casi diez minutos de actividad de rayos X suaves tras un breve estallido de rayos gamma. Este fenómeno, que podría haber pasado desapercibido en misiones anteriores, sugiere que la emisión prolongada fue alimentada por un magnetar recién formado, lo que ofrece una nueva perspectiva sobre las señales de ondas gravitacionales.

Las colisiones de estrellas de neutrones, o GRBs (estallidos de rayos gamma cortos), son eventos extremadamente violentos que generan ondas gravitacionales y se consideran entre las explosiones más poderosas del universo. Tradicionalmente, estos eventos se han observado principalmente a través de sus destellos de rayos gamma, mientras que la emisión de rayos X suaves ha sido más difícil de captar debido a la dependencia de los telescopios de rayos X de alertas de rayos gamma para localizarlos.

El evento en cuestión, designado como EP250704a/GRB 250704B, sorprendió a los investigadores el 4 de julio de 2025. An Li, estudiante de doctorado en la Universidad Normal de Pekín, estaba de guardia cuando se detectó la señal. Inicialmente, el evento pareció ser un GRB ordinario, produciendo un destello brillante que duró menos de medio segundo y fue detectado simultáneamente en rayos gamma por SVOM-GRM y Insight-HXMT, así como en rayos X por EP-WXT.

Sin embargo, en lugar de desvanecerse, la fuente continuó emitiendo episodios de rayos X suaves durante casi diez minutos. Esta actividad extendida, aunque energética, ocurrió en longitudes de onda que los instrumentos de rayos gamma convencionales habrían tenido dificultades para detectar.

El profesor Bin-Bin Zhang de la Universidad de Nanjing, coautor del estudio, explicó que esta emisión duradera, a pesar de su energía considerable, presentaba un espectro tan suave que, para un estallido a esta distancia cosmológica típica, habría permanecido por debajo del umbral de detección de los instrumentos convencionales. Esto significa que misiones anteriores solo habrían registrado el breve destello de rayos gamma, omitiendo la actividad prolongada que el Einstein Probe logró captar.

Para investigar el origen de esta señal inusual, se organizó una extensa campaña internacional de seguimiento que abarcó observaciones en rayos X, ópticos y radio. La profesora Eleonora Troja, de la Universidad de Roma "Tor Vergata", destacó la importancia de estas observaciones coordinadas, que permitieron identificar y estudiar la galaxia anfitriona del estallido y medir su distancia, además de descartar una supernova acompañante, proporcionando evidencia sólida que vincula esta emisión extraordinaria a una fusión de objetos compactos.

Un análisis más detallado mostró que la emisión prolongada de rayos X era impulsada directamente por el remanente dejado por la fusión, en lugar de por la onda de explosión que se mueve hacia afuera. Yi-Han Iris Yin, estudiante de doctorado en el Instituto de Astronomía y Astrofísica de Hong Kong, lideró el análisis de la emisión de alta energía y encontró que la rápida variación de brillo, el espectro en evolución y los posteriores destellos de rayos X y ópticos apuntaban a una actividad continua del motor central después de que el GRB inicial ya se había desvanecido.

Una explicación plausible es que la fusión produjo una estrella de neutrones altamente magnetizada y en rápida rotación, conocida como magnetar, que alimentó la emisión prolongada de rayos X y continuó inyectando energía. Esta podría ser una explicación natural de por qué el sistema permaneció activo mucho después de que el breve destello de rayos gamma había terminado.

Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para el estudio de las fusiones de estrellas de neutrones y las fuentes de ondas gravitacionales. Desde que se detectaron conjuntamente radiaciones electromagnéticas y ondas gravitacionales de estrellas de neutrones en fusión por primera vez en 2017, los astrónomos han estado buscando señales electromagnéticas adicionales que puedan revelar lo que ocurre durante y después de estas colisiones extremas.

La nueva componente de rayos X suaves descubierta proporciona una nueva herramienta, indicando que los transitorios de rayos X rápidos también son contrapartes electromagnéticas de las fuentes de ondas gravitacionales y pueden originarse de fusiones de objetos compactos. Además, se sugiere que este tipo de actividad extendida de rayos X suaves puede no ser inusual y que señales similares podrían acompañar a otros GRBs cortos, pero podrían haber pasado desapercibidas porque misiones anteriores no pudieron captar la emisión instantánea a energías por debajo del rango de rayos gamma.

La revelación de esta fase oculta en las fusiones de estrellas de neutrones expande la visión de estos eventos más allá del breve destello de rayos gamma. Al revelar esta fase de rayos X suaves previamente oculta, el Einstein Probe abre una nueva ventana para estudiar los remanentes de fusiones de estrellas de neutrones y puede ayudar a restringir la ecuación de estado de las estrellas de neutrones. Con la capacidad de descubrir nuevas clases de fenómenos transitorios, el Einstein Probe fortalece su papel en la era de la astronomía de múltiples mensajeros, en la que se estudian juntos las ondas gravitacionales y la radiación electromagnética para entender algunos de los eventos más extremos del universo.