Lento La impresión artística de la señal del PSR J0901–4046 se muestra en magenta. En azul se muestran señales de otros púlsares más rápidos. (Cortesía: Danielle Futselaar/artsource.nl)” ancho=”635″ alto=”357″>
Una señal de radio pulsante inusual que emerge de un "cementerio estelar" podría ser evidencia de una nueva clase de estrella de neutrones, según un equipo internacional de científicos. La señal del púlsar proviene de una estrella de neutrones de 53 millones de años que gira una vez cada 76 s, lo que la convierte en la estrella de neutrones de rotación más lenta jamás observada. La estrella ha sido designada PSR J0901-4046 y fue encontrada por el Suricata radiotelescopio en Sudáfrica.
Una estrella de neutrones es un objeto con una masa similar a la del Sol, pero ha sido aplastada por la gravedad hasta un diámetro de unos 20 km. El momento angular se conserva a medida que la estrella se comprime, lo que significa que la velocidad de rotación de la estrella aumenta, al igual que una patinadora artística que gira acelera cuando tira de sus brazos.
Las estrellas de neutrones en rotación son bien conocidas por emitir haces de ondas de radio que aparecen como pulsos para los observadores en la Tierra. El proceso de emisión de radio es impulsado por la rotación de la estrella y esta transferencia de energía eventualmente ralentiza la rotación hasta el punto en que se espera que las emisiones se detengan.
Pulsaciones inesperadas
“Lo sorprendente de este descubrimiento es que reside en el cementerio de estrellas de neutrones. Eso lo hace especial”, explica manisha caleb en la Universidad de Sydney, quien fue el investigador principal del proyecto. “No esperamos ninguna pulsación de radio en esta región. Este descubrimiento ha abierto toda una región inexplorada donde no habíamos buscado antes estrellas de neutrones”.
"Esta es la estrella de neutrones más lenta conocida hasta ahora", agrega Caleb, quien es el autor principal de un artículo en Naturaleza Astronomía que describe el descubrimiento. "El hecho mismo de que emita ondas de radio desafía nuestra comprensión de cómo envejecen las estrellas de neutrones".
La estrella de neutrones más lenta detectada anteriormente tiene un período de 23.5 s, lo que significa que este nuevo hallazgo es unas tres veces más lento. PSR J0901–4046 parece tener al menos siete tipos de pulsos diferentes, algunos de los cuales son fuertemente periódicos. Esta diversidad de tipos de pulso es algo que, según los investigadores, nunca se había visto antes.
Pulsos cuasiperiódicos
“Ninguna otra estrella de neutrones conocida muestra esta variedad. El tipo de pulso 'cuasiperiódico' podría deberse a vibraciones sísmicas u oscilaciones de la estrella de neutrones, que podrían ser pistas importantes sobre el mecanismo de emisión que produce estos estallidos”, dice Caleb. “Este es el comienzo de una nueva clase de estrellas de neutrones. Aún no se ha explorado cómo o si se relaciona con otras clases”.
Caleb, ex de la Universidad de Manchester, explica que la observación involucró más que un poco de buena fortuna. “El hecho de que la fuente solo esté 'encendida' durante alrededor del 0.5% del período de rotación significa que tuvimos mucha suerte de que el haz se cruzara con la Tierra”, dijo. "Es posible que nos falte toda una población de estos objetos que ni siquiera sabíamos que existían hasta ahora".
"Los púlsares son estrellas de neutrones con haces de radiación que emergen de sus polos magnéticos que barren la tierra a medida que giran, lo que permite a los astrónomos detectarlos como una serie de pulsos regulares", coautor del estudio. Naturaleza Astronomía papel y astrofísico de la Universidad de Oxford, Ian Heywood, Dijo Mundo de la Física. "Podemos usar radiotelescopios para cronometrar la rotación de tales estrellas de neutrones con extrema precisión, lo que hace que los púlsares sean recursos extremadamente fortuitos para probar numerosos aspectos de la astrofísica y la física fundamental".
Fortuito y fundamental
Heywood agrega que dos de las cosas fundamentales que los investigadores pueden observar sobre las estrellas de neutrones son la velocidad de su rotación y la velocidad a la que esta rotación se está desacelerando.
“Las teorías sobre las estrellas de neutrones predicen que para algunas combinaciones de estos dos valores, la emisión de radio se apagará y los haces desaparecerán”, dice. "El hecho de que veamos emisiones de radio de este objeto con un período de rotación tan largo desafía algunas de estas teorías".
Heywood señala que los valores de la velocidad de rotación y desaceleración de PSR J0901–4046, técnicamente denominados su espacio de parámetros, lo marcan como algo nuevo.
La falla de pulsar sugiere que las capas superfluidas se encuentran dentro de la estrella de neutrones
"Diferentes clases de estrellas de neutrones pulsantes ocupan regiones bastante distintas del espacio de parámetros, y este descubrimiento está empujando hacia regiones que no contienen ninguna clase conocida de estrella de neutrones", explica Heywood. “Tal vez no sea una nueva clase de estrella de neutrones, sino que nuestra comprensión de la población conocida actual es incompleta. De cualquier manera, este descubrimiento cuestiona nuestra comprensión de este tipo de objeto”.
Los investigadores dicen que al explotar completamente los datos de MeerKAT y al combinar las técnicas de observación de los proyectos MeerTRAP y ThunderKAT del telescopio, esperan buscar más objetos como PSR J0901–4046.
“Encontrar más de estas estrellas de neutrones podría resultar vital para nuestra comprensión de la población galáctica de estrellas de neutrones”, concluye Caleb.
