Púlsars a 43.000 revoluciones por segundo

Un equipo internacional de científicos, utilizando el telescopio de rayos X Fermi de la NASA, ha descubierto un sorprendente púlsar de milisegundos que desafía las teorías existentes sobre cómo se forman estos objetos. Al mismo tiempo, otro equipo ha ubicado nueve nuevos pulsares, utilizando las mejores técnicas de análisis de los datos del Fermi.

Un púlsar es un tipo de estrella de neutrones que emite energía electromagnética a intervalos periódicos. Una estrella de neutrones es lo más parecido a un agujero negro que los astrónomos pueden observar directamente,  medio millón de veces la masa de la Tierra en una esfera del tamaño de una ciudad. Está tan comprimido que incluso una cucharadita pesa tanto como el Monte Everest.

“Con este lote de los pulsares, hasta ahora, el Fermi ha detectado más de 100, lo que es un hito emocionante si tenemos en cuenta que, antes del lanzamiento del telescopio en 2008, sólo siete de ellos se sabía que emitían rayos gamma “, dijo Pablo Saz Parkinson, astrofísico del Instituto de Física de Partículas de la Universidad de California en Santa Cruz , y un co-autor de dos artículos detallando los resultados.

Un grupo de púlsares combina su increíble densidad con una rotación extrema. El más rápido de estos remolinos llamados púlsares de milisegundos, gira a 43.000 revoluciones por minuto.

Se cree que los púlsares de milisegundos alcanzan esas velocidades, debido a que están unidos por la gravedad a sistemas binarios de estrellas normales. Durante parte de su vida estelar, el gas fluye desde la estrella normal al pulsar. Con el tiempo, el impacto de este gas, que cae poco a poco, empieza a hacer girar más deprisa al púlsar.

Los fuertes campos magnéticos y la rápida rotación de los púlsares les hace emitir poderosos rayos de energía, desde ondas de radio hasta los rayos gamma. Dado que la estrella mantiene una transferencia de energía de rotación al pulsar, cuando transferencia se ha completado, el púlsar desacelera su rotación.

Por lo general, los pulsares de milisegundos tienen alrededor un billón de años. Sin embargo, el 3 de noviembre el equipo del Fermi reveló, en la revista Science,  un brillante y enérgico pulsar de milisegundo de tan sólo 25 millones de años.

El objeto, llamado PSR J1823-3021A, se encuentra dentro de NGC 6624, una colección de antiguas estrellas llamadas grupos globulares, uno de los cerca de 160 objetos similares que orbitan alrededor de nuestra galaxia. El cúmulo tiene unos 10 billones de años y se encuentra a unos 27.000 años luz de distancia, en la constelación de Sagitario.

El Telescopio de Gran Área del Fermi (LAT) mostró que once cúmulos globulares emitían rayos gamma, la emisión acumulada de docenas de púlsares de milisegundos es demasiado débil incluso para que el Fermi pueda detectarlos de forma individual. Pero eso no es el caso de NGC 6624.

“Es increíble que todos los rayos gamma que vemos de este grupo provengan de un único objeto. Se debe haberse formado recientemente, basado en la rapidez con que emite energía. Es un poco como el llanto de un bebé en una tranquila residencia de ancianos”, dijo Paulo Freire, autor principal del estudio, y miembro del Instituto Max Planck para Radio Astronomía en Bonn, Alemania.

J1823-3021A fue identificado previamente como un pulsar por su emisión de radio, sin embargo, de los nueve nuevos púlsares, ninguno de ellos es un púlsar de milisegundos, y sólo uno fue identificado más tarde emitiendo ondas de radio.

A pesar de su sensibilidad, la LAT de Fermi puede detectar sólo una emisiónde rayos gamma por cada 100.000 rotaciones de algunos de estos pulsares débiles. Sin embargo, las nuevas técnicas de análisis aplicadas a la posición exacta y la hora de llegada de fotones recogidos por la LAT desde el año 2008, fueron capaces de identificarlos. “Adaptamos los métodos originalmente diseñados para el estudio de ondas gravitacionales al problema de encontrar púlsares de rayos gamma, y fuimos rápidamente recompensados “, dijo Bruce Allen, director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Hannover, Alemania, co-autor de un documento sobre los descubrimientos publicado en The Astrophysical Journal. Allen también dirige el proyecto Einstein@Home, un esfuerzo de computación distribuida que utiliza el tiempo de inactividad de ordenadores de voluntarios de todo el mundo para procesar datos astronómicos. En julio, el proyecto extendió la búsqueda de púlsares de rayos gamma para el público en general mediante la inclusión de datos del LAT del Fermi en el trabajo procesado por los usuarios del proyecto.

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Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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