6 de enero de 2009

Descubren una docena de nuevos púlsares

Imagen: NASA/Fermi/LAT Collaboration

El telescopio espacial Fermi de rayos gamma de la NASA ha descubierto 12 nuevos púlsares de sólo rayos gamma y ha detectado pulsos de rayos gamma de otros 18. Los hallazgos están transformando nuestra comprensión de cómo trabajan estos rescoldos estelares.

"Conocemos 1800 púlsares, pero hasta Fermi vimos sólo unas pocas volutas de energía de todos menos de un puñado de ellos," dice Roger Romani de la Universidad de Stanford, California, "Ahora, para docenas de púlsares, estamos viendo el poder real de estas máquinas. "

Un púlsar es una estrella de neutrones rotando rápidamente y altamente magnetizada, el núcleo aplastado y abandonado cuando explota una estrella masiva. La mayoría fueron encontrados por sus pulsos en longitudes de onda de radio, que se cree que son causados por haces estrechos, como los de los faros, que emanan de los polos magnéticos de la estrella.

Si los polos magnéticos de la estrella y su eje de rotación no se alinean exactamente, el púlsar rotante barre los haces por el cielo. Los radiotelescopios en la Tierra detectan una señal si uno de los haces barre en nuestra dirección. Lamentablemente, cualquier censo de púlsares está automáticamente sesgado porque sólo vemos a aquéllos cuyo haces barren la Tierra.

"Eso ha influenciado nuestra comprensión de las estrellas de neutrones durante 40 años", dice Romani. Los haces de radio son fáciles de detectar, pero representan sólo unas pocas partes por millón de la potencia total de un púlsar. Sus rayos gamma, por otro lado, representan el 10 por ciento o más. "Por primera vez, Fermi nos da una mirada independiente a qué estrellas pesadas se deben", añade.

Los pulsares son dínamos cósmicos fenomenales. A través de procesos no totalmente comprendidos, los intensos campos eléctrico y magnético del pulsar en rápida rotación aceleran partículas a velocidades próximas a la de la luz. Los rayos gamma permiten a los astrónomos avistar el corazón del acelerador de partículas.

"Solíamos pensar que la radiación gamma surgía cerca de la superficie de la estrella de neutrones, del casquete polar, donde se forman los haces de radio ", dice Alice Harding, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Greenbelt, Maryland. "Los nuevos púlsares de sólo rayos gamma dejaron de lado esa idea". Ella y Romani presentaron sus resultados en la reunión 213 de la Sociedad Astronómica Americana en Long Beach, California.

Los astrónomos creen ahora que los pulsos de rayos gamma surgen muy por encima de la estrella de neutrones. Las partículas producen rayos gamma a medida que aceleran a lo largo de arcos del campo magnético abierto. Para el púlsar de Vela, la fuente persistente de rayos gamma más brillante en el cielo, la región de emisión se piensa que se encuentran a unos 500 kilómetros de la estrella, la cual tiene sólo 30 kilómetros de tamaño.

Los modelos existentes colocan a la emisión de rayos gamma a lo largo de la frontera entre las líneas de campo magnético abierto y cerrado. Una versión comienza a gran altura, y la otra implica la emisión desde la superficie de la estrella en todo su recorrido. "Hasta el momento, las observaciones Fermi no pueden distinguir cuál de estos modelos es el correcto", dice Harding.

Debido a que la rotación potencia sus emisiones, los púlsares aislados se lentifican a medida que envejecen. El púlsar CTA 1, de 10.000 años de edad, que el equipo de Fermi anunció en octubre, se lentifica aproximadamente un segundo cada 87.000 años.

Fermi también recogió pulsos de rayos gamma de púlsares de siete milisegundos, así llamados por su rotación, entre 100 y 1000 veces por segundo. Mucho más viejos que los púlsares como Vela y CTA 1, estos objetos aparentemente paradójicos llegan a romper las reglas ya que residen en sistemas binarios que contienen una estrella normal. El material estelar agregado por la compañera puede acelerar la rotación hasta que el púlsar se mueva en su superficie a una fracción apreciable de la velocidad de la luz.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.nasa.gov/