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La “lavadora cósmica” que frenó misteriosamente

La “lavadora cósmica” que frenó misteriosamente

La “lavadora cósmica” que frenó misteriosamente

Astrónomos han averiguado que la desaceleración de un púlsar se produjo al mismo tiempo que un «estallido» de rayos X

Dentro de 296.000 años la sonda Voyager 2 pasará a solo 4,3 años luz de Sirio, la estrella más brillante del cielo. Si alguien pudiera interceptar a la antigua nave, podría encontrar en su chasis el «Registro Dorado», en el que unos dibujos indican la localización del planeta Tierra a partir de la posición de 14 púlsares. Cada uno de estos objetos, estrellas de neutrones que giran muy rápidamente, decenas o cientos de veces más rápido que una lavadora, emiten pulsos de radiación que se detectan desde la Tierra una vez cada unos cuantos segundos o milisegundos. Además, son tan estables y sus destellos tan intensos que sirven como auténticos faros para navegar por las estrellas.

Además, los púlsares son objetos extremadamente interesantes, cuyos misterios están lejos de desvelarse. Son cadáveres estelares que nos dan mucha información sobre la evolución de las estrellas y su radiación revela importantes detalles sobre el espacio-tiempo, la materia y la energía. Precisamente este lunes, científicos de la Academia China de las Ciencias (CAS) ha revelado un curioso fenómeno en el que un púlsar redujo su velocidad de giro rápidamente, al tiempo que una nebulosa que le rodeaba comenzó a brillar. Este hallazgo, que se ha publicado en Nature Astronomy, aporta importante información sobre la desaceleración de los púlsares y sus efectos sobre el magnetismo y las propiedades físicas de las nebulosas circundantes.

«Descubrimos que la nebulosa de viento de púlsar –una envuelta de gas que se encuentra alrededor de este objeto– aumentó su brillo entre un 24 y un 40% durante unos 400 días», justo después de un repentino frenado del púlsar, tal como escriben los autores del estudio, encabezados por GE Mingyu y LU Fangjun.

Estrellas girando a 40.000 rpm

Como se ha dicho, el giro de los púlsares suele ser muy estable. Esto ocurre a causa de la conservación del momento angular. Este es el fenómeno que lleva a que un patinador girando con los brazos extendidos acelere su rotación con solo encogerlos. En el caso de las estrellas pasa algo similar cuando llega el momento de su muerte. Después de una gran explosión, en la que pierden su envuelta, en ocasiones su cuerpo queda reducido a una estrella de neutrones de solo decenas de kilómetros, mientras que antes tenían un diámetro de miles de millones de kilómetros. Por eso, sus cadáveres pueden girar mucho más rápido que las hélices de un avión, a decenas de miles de revoluciones por minuto.

Por este mismo motivo, cuando estos púlsares emiten partículas a altas velocidades su velocidad de rotación puede cambiar. Además, a veces estas partículas interaccionan con el medio circundante, emitiendo radiación detectable desde la Tierra y formando lo que se conoce como nebulosa de viento de púlsar o plerión.

Esto es exactamente lo que ocurre en la Nebulosa del Cangrejo. En el corazón de este inmenso objeto hay un púlsar que emite partículas a velocidades próximas a las de la luz. Estas interaccionan con el gas expulsado durante la muerte de la estrella y liberan la radiación que se puede captar con los telescopios.

Fotografía de la Nebulosa del Cangrejo. Brilla porque un púlsar actúa como un acelerador de partículas en su interior – NASA/ESA/Chandra/Spitzer/JPL-Caltech/XMM-Newton/ESA/Hubble

El extraño púlsar

En esta ocasión, los astrónomos han estudiado un púlsar extraño. Se llama PSR B0540-69 y se encuentra en la galaxia de la Gran Nube de Magallanes. En 2011 los científicos detectaron una caída de su rotación del 36%, pero no encontraron ningún cambio en la radiación ni  en el campo magnético de este objeto. Por tanto, no había explicación para saber qué había ocurrido allí.

Ahora, y gracias a los datos proporcionados por varios observatorios de rayos X, los astrónomos han logrado asociar la desaceleración del púlsar con un aumento del brillo en la nebulosa en el rango de los rayos X. De hecho, esta ha sido la primera vez en que se ha logrado vincular ambos fenómenos.

Esto implica, según sugieren los autores del estudio, que el viento emitido por el púlsar es el principal factor que reduce su velocidad. Además, han podido estimar la intensidad del campo magnético generado por esa extraña dinamo astrofísica también por primera vez.

¿Por qué se hacen estos estudios?

Las estrellas de neutrones son objetos tan densos como núcleos atómicos. Giran a grandes velocidades y se comportan como descomunales aceleradores de partículas, emitiendo chorros que brotan de la zona donde se encuentran sus polos magnéticos. En ocasiones, estos polos magnéticos no coinciden con los polos del eje de rotación de la estrella. En esos casos, su radiación se detecta desde la Tierra como si fueran los pulsos de luz de un faro, cada vez que dichos chorros «iluminan» el planeta.

Se cree que hay del orden de 100 millones de estrellas de neutrones en la Vía Láctea. Algunas forman parte de sistemas binarios, y pueden «volver a la vida» al robarle material a su estrella compañera o bien acabar fundiéndose con ella, tal como se detectó por primera vez en 2017. Por todo esto, las estrellas de neutrones y los púlsares son muy importantes para entender la evolución de la galaxia y las estrellas. Y también porque son un laboratorio natural donde se pueden observar la materia y la energía en condiciones muy extremas.

Gonzalo López Sánchez. ABC, España, 26-08-2019

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