El Telescopio Fermi de NASA revela una docena de nuevos púlsares

El Telescopio Espacial de Rayos-Gamma Fermi de la NASA ha encontrado 12 púlsares anteriormente desconocidos (naranja). Fermi también detectó emisiones de rayos-gamma de púlsares de radio conocidos (magenta, cian) y de púlsares de rayos-gamma conocidos o sospechosos identificados por el actualmente difunto Observatorio Compton de Rayos-Gamma de la NASA (verde). Crédito: NASA/Fermi/LAT Collaboration

El Telescopio Espacial de rayos-gamma Fermi de la NASA ha descubierto 12 nuevos púlsares sólo de rayos-gamma y ha detectado pulsos de rayos gamma en otros 18. Los hallazgos están transformando nuestra comprensión de cómo funcionan estos rescoldos estelares.

“Conocemos 1800 púlsares, pero hasta Fermi sólo veíamos pequeñas briznas de energía de apenas un puñado de ellos”, dice Roger Romani de la Universidad de Stanford en California. “Ahora, para docenas de púlsares, estamos viento el poder real de estas máquinas”.

Un púlsar es una estrella de neutrones de giro rápido altamente magnetizada, el núcleo aplastado dejado cuando estalla un Sol masivo. La mayor parte se encontraron a través de sus pulsos en longitudes de onda de radio, lo cual se piensa que está causado por estrechas emanaciones de rayos similares a un faro procedentes de los polos magnéticos de la estrella.

Si los polos magnéticos y el eje de giro de la estrella no se alinean con exactitud, el pulsar giratorio barre con sus rayos el cielo. Los radiotelescopios de la Tierra pueden detectar una señal su uno de esos rayos pasa por nuestro camino. Desgraciadamente, cualquier censo de púlsares está automáticamente sesgado debido a que sólo vemos lo que tienen rayos que barren la Tierra.

“Esto ha sesgado nuestra comprensión de las estrellas de neutrones durante 40 años”, dice Romani. Los rayos de radio son fáciles de detectar, pero representan sólo unas pocas partes por millón de la energía total de un púlsar. Sus rayos gamma, por otra parte, cuenta con un 10 por ciento o más. “Por primera vez, Fermi nos da una visión independiente de lo que hacen las estrellas pesadas”, añade.

Los púlsares son dinamos cósmicas fenomenales. A través de procesos que no se comprenden por completo, los intensos campos magnéticos y eléctricos de un púlsar y su rápido gira aceleran partículas casi a la velocidad de la luz. Los rayos gamma permiten a los astrónomos tener una visión del corazón del acelerador de partículas.

“Solíamos pensar que los rayos gamma surgían cerca de la superficie de la estrella de neutrones desde los polos, donde se forman los rayos de radio”, dice Alice Harding del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Los nuevos púlsares sólo de rayos gamma acaban con esta idea”. Ella y Romani hablaron hoy en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Long Beach, California.

Los astrónomos creen que los pulsos de rayos gamma surgen muy por encima de la estrella de neutrones. Las partículas producen rayos gamma cuando aceleran a lo largo de los arcos del campo magnético abierto. Para el púlsar Vela, la fuente persistente de rayos gamma más brillante del cielo, la región de emisión se cree que está a 500 kilómetros sobre la estrella, la cual tiene 36 kilómetros de diámetro.

Los modelos existentes colocan las emisiones de rayos gamma a lo largo de los límites entre las líneas de campo magnéticas abiertas y cerradas. Una versión se inicia a gran altura; la otra implica emisiones desde la superficie de la estrella siguiendo todo el camino hacia el exterior. “Hasta ahora, las observaciones de Fermi no pueden distinguir qué modelo es el correcto”, dice Harding.

Debido a que la rotación alimenta sus emisiones, los púlsares aislados se frenan conforme se hacen viejos. El púlsar de 10 000 años CTA 1 pulsar, que anunció el equipo de Fermi en octubre, se frena aproximadamente un segundo cada 87 000 años.

Fermi también captó pulsos de rayos gamma procedentes de púlsares de siete milisegundos, así llamados porque giran entre 100 y 1000 veces en un segundo. Mucho más viejos que Vela y CTA 1, estos objetos aparentemente paradójicos rompen las reglas viviendo en sistemas binarios que contienen una estrella normal. La materia estelar acretada desde la compañera puede acelerar el giro de la estrella hasta que su superficie se mueve a una fracción apreciable de la velocidad de la luz.


Autor: Francis Reddy
Fecha Original: 6 de enero de 09
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