Una colisión de estrellas de neutrones brilló 10 minutos en rayos X, no medio segundo

Las colisiones de estrellas de neutrones suelen anunciarse en menos de dos segundos: un pico de rayos gamma y luego un resplandor residual que se desvanece. Una colisión ocurrida a seis mil millones de años luz siguió ese guion durante menos de medio segundo. Después, en lugar de apagarse, siguió emitiendo rayos X durante casi diez minutos.

El satélite chino Einstein Probe capturó la secuencia completa, y es la emisión temprana de rayos X más larga jamás registrada procedente de una fusión de estrellas de neutrones. El equipo internacional que firma el estudio, artículo de portada de la revista Science Bulletin, sostiene que esos minutos adicionales vinieron de lo que dejó el impacto. Su candidato más plausible es un magnetar, una estrella de neutrones recién nacida que gira a gran velocidad y posee un campo magnético lo bastante intenso como para seguir inyectando energía en la explosión. Si tienen razón, los observatorios de rayos gamma solo habrían estado captando el primer compás de estas colisiones.

Eso importa mucho más allá de un único evento. Las fusiones de estrellas de neutrones son el lugar donde el universo forja elementos pesados como el oro y el platino, y sacuden el espacio-tiempo con la fuerza suficiente para que los detectores de ondas gravitacionales en la Tierra lo noten. Lo que sobrevive al impacto —un agujero negro o una estrella de neutrones supermagnetizada— les dice a los físicos cuánta materia puede comprimirse antes de que la gravedad se imponga.

Cómo un destello de medio segundo se convirtió en diez minutos

El evento tiene dos nombres, EP250704a en rayos X y GRB 250704B en rayos gamma, porque tres naves lo vieron al mismo tiempo. La misión chino-francesa SVOM y el observatorio chino Insight-HXMT registraron el destello de rayos gamma, mientras que el Telescopio de Gran Campo de Rayos X del Einstein Probe observó la misma zona en rayos X blandos, de menor energía.

La mayoría de los telescopios de rayos X tienen un campo de visión estrecho y solo apuntan hacia un destello después de que un detector de rayos gamma da la alarma, por lo que los primeros rayos X suelen haberse desvanecido cuando miran. El Einstein Probe utiliza ópticas de ojo de langosta que escudriñan continuamente una gran porción del cielo, lo que significó que ya estaba observando cuando la colisión se produjo.

«Inicialmente, el evento parecía un GRB corto normal, que producía un destello brillante que duraba menos de medio segundo», dijo An Li, estudiante de doctorado en la Universidad Normal de Pekín que estaba de guardia como responsable de transitorios de la misión. «Sin embargo, en lugar de desvanecerse, la fuente siguió emitiendo episodios de rayos X blandos durante casi diez minutos».

La carrera por localizar la fuente recayó en Niccolò Passaleva, un estudiante de posgrado del grupo de Eleonora Troja en la Universidad de Roma Tor Vergata. «Iba a casa en tren y, de repente, estaba contra el reloj intentando tomar el control de uno de los telescopios más grandes del mundo desde mi portátil», dijo. En cuestión de minutos, el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, instalado en Chile, apuntaba al resplandor que se desvanecía.

Su espectrógrafo X-Shooter descompuso la luz en sus colores componentes y encontró líneas de absorción que dieron un corrimiento al rojo de 0,661, una medida de cuánto ha estirado el universo en expansión la luz en su viaje hasta aquí. Eso sitúa la explosión a más de seis mil millones de años luz: ocurrió antes de que existieran el Sol y sus planetas.

Por qué no fue una estrella moribunda

Los destellos de rayos X largos no son nuevos por sí mismos. Las estrellas masivas que colapsan al final de su vida también producen estallidos prolongados, y esas muertes van acompañadas de una supernova. Así que el equipo utilizó la cámara FORS2 del VLT para buscar una en imágenes profundas de la galaxia anfitriona. No encontraron nada.

La distancia, la ausencia de supernova y las propiedades del propio estallido apuntan juntos a una fusión de objetos compactos, el término que engloba a las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Los rayos X también se comportaron de una manera que la imagen estándar no puede explicar. En lugar de un pico duro procedente de la caída de materia sobre el remanente seguido de un resplandor posterior que se desvanece suavemente a medida que la onda expansiva se expande, la emisión parpadeó y cambió su espectro durante minutos. Según el equipo, ese patrón significa que el motor central siguió disparándose mucho después de que los rayos gamma cesaran.

«Una explicación plausible es que la fusión produjo una estrella de neutrones que gira rápidamente y está altamente magnetizada, conocida como magnetar, que alimentó la emisión prolongada de rayos X y continuó inyectando energía», dijo Yi-Han Iris Yin, estudiante de doctorado en la Universidad de Hong Kong que lideró el análisis de la emisión de alta energía.

0,4 segundos de rayos gamma, 560 segundos de rayos X

Las cifras explican por qué los astrónomos se perdían esta fase. El destello de rayos gamma duró unos 0,4 segundos. Los rayos X blandos duraron aproximadamente 560 segundos, unas 1400 veces más. Trabajos anteriores habían inferido que alrededor del 30 % de los estallidos cortos de rayos gamma podrían ocultar una fase de rayos X impulsada por un motor central de unos 100 segundos, a juzgar por la rapidez con que se desvanecían sus resplandores posteriores, pero nadie había visto una directamente. Esta duró más de cinco veces más que esas estimaciones.

«Aunque esta emisión de larga duración transportaba una energía considerable, su espectro era tan blando que, para un estallido a esta distancia cosmológica típica, habría permanecido por debajo del umbral de detección de los instrumentos de rayos gamma convencionales, como el Burst Alert Telescope del Swift», dijo Bin-Bin Zhang, de la Universidad de Nankín, coautor corresponsal. En otras palabras, misiones anteriores habrían registrado un destello de medio segundo perfectamente normal.

Un magnetar encajaría con ese comportamiento. Una estrella de neutrones concentra más masa que el Sol en una esfera de unos 20 kilómetros de diámetro, aproximadamente del tamaño de una ciudad, y el campo magnético de un magnetar es alrededor de mil veces más fuerte que el de una estrella de neutrones ordinaria. «Los magnetares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y tienen campos magnéticos enormes. Cuando disipan su energía magnética en el entorno, pueden hacer que cualquier explosión sea más brillante y duradera», dijo Troja, que figura entre los autores corresponsales del artículo. «Cuando vi los datos de rayos X de este nuevo evento, me di cuenta de que algo pasaba».

Lo que no zanja

El magnetar es una interpretación, no una observación. Los investigadores lo llaman la explicación más plausible, y el propio título del artículo es cauteloso: habla de una «fusión de objetos compactos» sin nombrar el par. Una estrella de neutrones que choca con un agujero negro también entra en ese término.

No hay señal de ondas gravitacionales que resuelva la cuestión. A seis mil millones de años luz, la colisión estaba mucho más allá del alcance de los detectores actuales, que solo pueden oír fusiones de estrellas de neutrones hasta unos pocos cientos de millones de años luz. La evidencia a favor de una fusión se basa en la ausencia de supernova y en las propiedades del estallido, que son pruebas sólidas pero indirectas.

Además, es un evento aislado. Candidatos anteriores se desvanecieron demasiado rápido para ser analizados, así que nadie sabe aún cuántos estallidos cortos ocultan una fase de rayos X, ni cuántos dejan un magnetar en lugar de un agujero negro. El equipo sospecha que el fenómeno es común; solo una muestra mayor podrá demostrarlo.

Preguntas frecuentes sobre las fusiones de estrellas de neutrones y los magnetares

¿Qué es un magnetar?

Un magnetar es una estrella de neutrones con un campo magnético extremo, aproximadamente mil veces más fuerte que el de una estrella de neutrones ordinaria. Los magnetares jóvenes giran rápidamente y, al perder energía magnética, pueden alimentar de energía su entorno, haciendo que una explosión sea más brillante y duradera.

¿Qué es un estallido corto de rayos gamma?

Un estallido corto de rayos gamma es un destello de radiación de alta energía que dura menos de unos dos segundos. Se cree que la mayoría provienen de colisiones entre dos estrellas de neutrones o entre una estrella de neutrones y un agujero negro. Los estallidos más largos suelen proceder de estrellas masivas en colapso y van acompañados de una supernova.

¿A qué distancia ocurrió esta colisión de estrellas de neutrones?

La luz viajó durante más de seis mil millones de años para llegar a la Tierra. El equipo midió un corrimiento al rojo de 0,661 con el espectrógrafo X-Shooter del Very Large Telescope, lo que significa que la explosión ocurrió antes de que se formaran el Sol y los planetas.

¿Qué es el Einstein Probe?

El Einstein Probe es un telescopio espacial de rayos X liderado por China y construido con socios como la Agencia Espacial Europea y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Alemania. Su telescopio de gran campo escanea grandes áreas del cielo en rayos X blandos y ha detectado cientos de destellos breves de rayos X procedentes de galaxias lejanas.

¿Qué viene ahora?

El evento se detectó el 4 de julio de 2025, y el artículo apareció en Science Bulletin en 2026. El Einstein Probe, en órbita desde enero de 2024, sigue escaneando el cielo, y cada nuevo destello rápido de rayos X con una distancia medida aumenta la muestra que el equipo necesita.

El objetivo mayor es una coincidencia con ondas gravitacionales. Desde 2017, cuando se observó por primera vez una fusión de estrellas de neutrones tanto en ondas gravitacionales como en luz, los astrónomos buscan más señales que puedan viajar junto a esas ondas. «Estoy realmente emocionado por la próxima tanda de observaciones de ondas gravitacionales, cuando por fin podríamos emparejar uno de estos destellos de rayos X con una ráfaga de ondas gravitacionales de la misma fuente», dijo Passaleva. Una fusión más cercana capturada en ambas mostraría exactamente qué dejó tras de sí la colisión.

Referencia: Li, Wang, Passaleva, An et al., «Minutes-long soft X-ray prompt emission from a compact object merger», Science Bulletin, 2026. DOI: 10.1016/j.scib.2026.08.021

Etiquetas: astronomy, magnetar, Very Large Telescope, Einstein Probe, Eleonora Troja, estallidos de rayos gamma