23 de junio de 2008

XMM-Newton observa un pulsar perezoso animado por un compañero

Imagen: John Rowe Animations

El observatorio espacial de la Agencia Espacial Europea, ESA, XMM-Newton ha documentado, por primera vez, señales de las dos estrellas que forman un sistema binario de pulsares en la banda de rayos X develando, sin duda, una mina de oro para la Ciencia. Cada estrella de este sistema (muy próximas entre sí) es una densa estrella de neutrones, que gira extremadamente rápido e irradia pulsos de rayos X al espacio.

El pulsar binario recibe el nombre de PSR J0737-3039 y fue inicialmente observado por los astrónomos, en el año 2003, en longitudes de onda de radio. Los rayos X pueden ser usadas para sondear más profundamente y poder estudiarlo en mayor detalle.

Ver dos pulsares orbitando uno alrededor del otro en un sistema binario es extremadamente raro. PSR J0737-3039 contiene un pulsar 'perezoso' de rotación lenta, el pulsar B, que orbita a un compañero más energético y rápido, el pulsar A.

Cada pulsar o estrella de neutrones es el corazón de una estrella muerta que alguna vez fue masiva y que rota muy rápidamente. "Estas estrellas son tan densas que una taza de su material pesaría más que el Monte Everest, aquí en la Tierra", señala Alberto Pellizzoni, líder del equipo de científicos que participaron en este estudio. "Agregue a esto el hecho que estas dos estrellas orbitan tan próximas que las separa una distancia de sólo 3 segundos luz, aproximadamente tres veces la distancia que existe entre la Tierra y la Luna".

El sistema es una mina de oro para los científicos: el laboratorio perfecto para la física de altas energías y una fuente inagotable de problemas de física.

XMM-Newton descubrió emisiones de rayos X de ambos pulsares en octubre de 2006.

Lo que observó el equipo de científicos liderado por Pellizzoni no podía ser explicado por el trabajo del pulsar A solo, que, en ese entonces, era la única fuente de energía que se conocía en el sistema. Además, los pulsos de rayos X detectados desde el pulsar B eran también fuertes. La energía perdida por la rotación no podía dar cuenta de toda la radiación en rayos X observada. También se descartó que los rayos X observados tuviesen su origen en el calentamiento residual interno de este pulsar con una edad de 50 millones de años.

El pulsar B es una rareza, y es muy diferente de un pulsar 'normal'. "Una posible solución para este misterio podría ser la interacción mutua entre las dos estrellas, donde la estrella 'perezosa' deriva energía de la otra" señala Pellizzoni. La emisión de rayos X del pulsar B puede ser visible debido a que el viento del pulsar A intercepta la magnetosfera del pulsar B, impulsando su viento y calentando la superficie de la estrella de neutrones.

Los procesos físicos fundamentales involucrados en estas interacciones extremas son materia de debate entre los físicos teóricos. Pero ahora, con las observaciones del XMM-Newton, los científicos han adquirido un nuevo conocimiento, con una nueva configuración experimental para estos. En rayos X, es posible estudiar las magnetosferas y el subsuelo de estas estrellas, así como las interacciones entre estos dos ambientes cercanos y recalentados.

Dada la proximidad y densidad de las estrellas de este sistema, el estudio de PSR J0737-3039 es de gran interés para las teorías de los campos gravitacionales intensos. Las futuras pruebas de la relatividad general mediante observaciones en radio de este sistema podrán superar a las mejores pruebas realizadas en el Sistema Solar. Es también un laboratorio único para estudiar algunos otros campos, que van desde la ecuación de estado de la materia superdensa a la magnetohidrodinámica.

Los resultados de este estudio se publican en el Astrophysical Journal de mayo de 2008, bajo el título: 'PSRJ0737-3039: Interacting pulsars in X-rays' por A. Pellizzoni, A. Tiengo, A. De Luca, P. Esposito, y S. Mereghetti.

(saa) (mg)

Más información en:
http://www.esa.int/