Los astrónomos descubrieron el púlsar de radio más brillante fuera de nuestra galaxia PlatoBlockchain Data Intelligence. Búsqueda vertical. Ai.

Los astrónomos descubrieron el púlsar de radio más brillante fuera de nuestra galaxia

Marca de tiempo: 5 de mayo de 2022 10:00 a.m.
galaxia espacio radio púlsar astronomía

Cuando una estrella explota y muere en una supernova, adquiere una especie de nueva vida.

Los púlsares son los objetos que giran extremadamente rápido que quedan después de que las estrellas masivas hayan agotado su suministro de combustible. Son extremadamente densos, con una masa similar a la del sol hacinados en una región del tamaño de una gran ciudad.

Los púlsares emiten haces de ondas de radio desde sus polos. A medida que esos rayos recorren la Tierra, podemos detectar pulsos rápidos con una frecuencia de cientos de veces por segundo. Con este conocimiento, los científicos siempre buscan nuevos púlsares dentro y fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

En la investigación publicado esta semana en el Astrophysical Journal, detallamos nuestros hallazgos sobre el púlsar de radio más luminoso jamás descubierto fuera de la Vía Láctea.

Este púlsar, llamado PSR J0523-7125, está ubicado en la Gran Nube de Magallanes, una de nuestras galaxias vecinas más cercanas, y es más de diez veces más brillante que todos los demás púlsares de radio fuera de la Vía Láctea. Puede ser incluso más brillante que los que están dentro de él.

¿Por qué no se descubrió antes el PSR J0523-7125?

Se conocen más de 3,300 radio púlsares. De estos, el 99 por ciento reside dentro de nuestra galaxia. Muchos fueron descubiertos con el famoso radiotelescopio Parkes de CSIRO, Murriyang, en Nueva Gales del Sur.

Se han encontrado unos 30 radio púlsares fuera de nuestra galaxia, en las Nubes de Magallanes. Hasta ahora no sabemos de ninguno en más galaxias distantes.

Los astrónomos buscan púlsares buscando sus señales repetidas distintivas en los datos de los radiotelescopios. Esta es una tarea computacionalmente intensiva. Funciona la mayor parte del tiempo, pero este método a veces puede fallar si el púlsar es inusual: como muy rápido, muy lento o (en este caso) si el pulso es muy amplio.

Un pulso muy amplio reduce la firma "parpadeante" que buscan los astrónomos y puede hacer que el púlsar sea más difícil de encontrar. Ahora sabemos que PSR J0523-7125 tiene un haz extremadamente ancho y, por lo tanto, escapó a la detección.

La Gran Nube de Magallanes ha sido explorada por el telescopio Parkes varias veces en los últimos 50 años y, sin embargo, este púlsar nunca había sido visto. Entonces, ¿cómo pudimos encontrarlo?

Un objeto inusual emerge en los datos de ASKAP

Los haces de los púlsares pueden estar muy polarizados circularmente, lo que significa que el campo eléctrico de las ondas de luz gira en un movimiento circular a medida que las ondas viajan a través espacio. Estas señales polarizadas circularmente son muy raras y, por lo general, solo se emiten desde objetos con campos magnéticos muy fuertes, como púlsares o estrellas enanas.

Queríamos identificar púlsares inusuales que son difíciles de identificar con los métodos tradicionales, por lo que nos dispusimos a encontrarlos mediante la detección específica de señales polarizadas circularmente.

Nuestros ojos no pueden distinguir entre luz polarizada y no polarizada. Pero el radiotelescopio ASKAP, propiedad y operado por la agencia científica nacional australiana CSIRO, tiene el equivalente de anteojos de sol polarizados que pueden reconocer eventos polarizados circularmente.

Al mirar los datos de nuestro ASKAP Variables y transitorios lentos (VAST), un estudiante de pregrado notó un objeto polarizado circular cerca del centro de la Gran Nube de Magallanes. Además, este objeto cambió de brillo en el transcurso de varios meses: otra propiedad muy inusual que lo hizo único.

Esto fue inesperado y emocionante, ya que no se conocía ningún púlsar o estrella enana en esta posición. Pensamos que el objeto debe ser algo nuevo. Lo observamos con muchos telescopios diferentes, en diferentes longitudes de onda, para intentar resolver el misterio.

Además del telescopio Parkes (Murriyang), utilizamos el telescopio espacial Observatorio Neil Gehrels Swift (para observarlo en longitudes de onda de rayos X) y el telescopio géminis en Chile (para observarlo en longitudes de onda infrarrojas). Sin embargo, no detectamos nada.

El objeto no podía ser una estrella, ya que las estrellas serían visibles con luz óptica e infrarroja. Era poco probable que fuera un púlsar normal, ya que Parkes habría detectado los pulsos. Incluso el telescopio Gemini no proporcionó una respuesta.

Finalmente recurrimos al nuevo, altamente sensible Telescopio de radio MeerKAT en Sudáfrica, propiedad y operado por el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica. Las observaciones con MeerKAT revelaron que la fuente es de hecho un nuevo púlsar, PSR J0523-7125, que gira a una velocidad de aproximadamente tres rotaciones por segundo.

A continuación puede ver la imagen MeerKAT del púlsar con "gafas de sol" polarizadas encendidas (izquierda) y apagadas (derecha). Si mueve el control deslizante, notará que PSR J0523-7125 es el único objeto brillante cuando las gafas están puestas.

Nuestro análisis también confirmó su ubicación dentro de la Gran Nube de Magallanes, a unos 160,000 años luz de distancia. Nos sorprendió descubrir que PSR J0523-7125 es más de diez veces más brillante que todos los demás púlsares de esa galaxia y, posiblemente, el púlsar más brillante jamás encontrado.

Lo que pueden hacer los nuevos telescopios

El descubrimiento de PSR J0523-7125 demuestra nuestra capacidad para encontrar púlsares "perdidos" utilizando esta nueva técnica.

Al combinar este método con las capacidades de ASKAP y MeerKAT, deberíamos poder descubrir otros tipos de púlsares extremos, y tal vez incluso otros objetos desconocidos que son difíciles de explicar.

Los púlsares extremos son una de las piezas que faltan en el amplio panorama de la población de púlsares. Tendremos que encontrar más de ellos antes de que podamos entender verdaderamente los púlsares dentro del marco de la física moderna.

Este descubrimiento es solo el comienzo. ASKAP ahora ha terminado sus encuestas piloto y se espera que entre en plena capacidad operativa a finales de este año. Esto allanará el camino para aún más descubrimientos, cuando el mundo SKA (matriz de kilómetros cuadrados) comienza a observar en un futuro no muy lejano.

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

Crédito de la imagen: Impresión artística del PSR J0523-7125 en la Gran Nube de Magallanes. Carl Knox, Centro de excelencia ARC para el descubrimiento de ondas gravitacionales (OzGrav), autor proporcionado

Sello de tiempo:

Mas de Centro de Singularidad