Este pulso inusual detectado en el cielo puede ser una clase completamente nueva de objeto estelar
Una estrella de neutrones que emite señales de radio poco frecuentes.
La emisión pulsada de PSR J0941-4046. / Caleb et al., Nature Astronomy, 2022
Un equipo de investigadores ha descubierto una estrella de neutrones que emite señales de radio inusuales y que, según ellos, está reescribiendo la comprensión de estos sistemas estelares únicos.
Uno de los investigadores es Manisha Caleb, de la Universidad de Sydney, en Australia, y que ha escrito un artículo en The Conversation donde explica los detalles del hallazgo.
“Mis colegas y yo (el equipo MeerTRAP) hicimos el descubrimiento al observar la región Vela-X 1 de la Vía Láctea a unos 1.300 años luz de distancia de la Tierra, utilizando el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica. Detectamos un destello o ‘pulso’ de aspecto extraño que duró unos 300 milisegundos”, dice Caleb.
“El destello tenía algunas características de una estrella de neutrones emisora de radio. Pero esto no se parecía a nada de lo que habíamos visto antes. Intrigados, buscamos datos más antiguos de la región con la esperanza de encontrar pulsos similares. Curiosamente, identificamos más pulsos de este tipo que nuestro sistema de detección de pulsos en tiempo real había pasado por alto anteriormente (ya que normalmente solo buscamos pulsos que duran entre 20 y 30 milisegundos)”, prosigue la investigadora.
El destello tenía algunas características de una estrella de neutrones emisora de radio. Pero esto no se parecía a nada de lo que habíamos visto antes
“Un análisis rápido de los tiempos de llegada de los pulsos mostró que se repetían aproximadamente cada 76 segundos, mientras que la mayoría de los pulsos de estrellas de neutrones se repiten en unos pocos segundos, o incluso en milisegundos”, explica en el artículo.
“Nuestra observación mostró que PSR J0941-4046 tenía algunas de las características de un ‘púlsar’ o incluso un ‘magnetar’. Los púlsares son los restos extremadamente densos de estrellas gigantes colapsadas que normalmente emiten ondas de radio desde sus polos”, dice Caleb.
“A medida que giran, los pulsos de radio se pueden medir desde la Tierra, un poco como verías un faro parpadear periódicamente en la distancia. Sin embargo, el período de rotación más largo conocido para un púlsar antes de esto fue de 23,5 segundos, lo que significa que podríamos haber encontrado una clase completamente nueva de objeto emisor de radio”, prosigue la autora.
“Usando todos los datos disponibles para nosotros de los proyectos MeerTRAP y ThunderKAT en MeerKAT, logramos identificar la posición del objeto con excelente precisión. Después de esto, llevamos a cabo nuestras observaciones de seguimiento más sensibles para estudiar la fuente de los pulsos”, dice.
“El objeto recién descubierto, llamado PSR J0941-4046, es una peculiar estrella de neutrones galáctica emisora de radio que gira extremadamente lentamente en comparación con otros púlsares. Las frecuencias de los pulsos de los púlsares son increíblemente consistentes, y nuestras observaciones de seguimiento nos permitieron predecir el tiempo de llegada de cada pulso a una 100 millonésima de segundo”, revela.
Cementerio de estrellas de neutrones
“Aparte de la inesperada frecuencia del pulso, PSR J0941-4046 también es único, ya que reside en el ‘cementerio’ de estrellas de neutrones. Esta es una región del espacio donde no esperamos detectar ninguna emisión de radio, ya que se teoriza que las estrellas de neutrones aquí están al final de su ciclo de vida y, por lo tanto, no están activas (o menos activas)”, sostiene la autora del artículo, que añade que “PSR J0941-4046 desafía nuestra comprensión de cómo nacen y evolucionan las estrellas de neutrones”.
“También es fascinante, ya que parece producir al menos siete formas de pulso claramente diferentes, mientras que la mayoría de las estrellas de neutrones no exhiben tal variedad. Esta diversidad en la forma del pulso, y también en la intensidad del pulso, probablemente esté relacionada con el mecanismo de emisión físico desconocido del objeto”, prosigue Caleb.
“Un tipo particular de pulso muestra una estructura fuertemente ‘cuasi-periódica’, lo que sugiere que algún tipo de oscilación está impulsando la emisión de radio. Estos pulsos pueden proporcionarnos información valiosa sobre el funcionamiento interno de PSR J0941-4046″, dice.
“Estos pulsos cuasi-periódicos guardan cierta semejanza con las enigmáticas ráfagas de radio rápidas, que son breves ráfagas de radio de origen desconocido. Sin embargo, aún no está claro si PSR J0941-4046 emite el tipo de energía que se observa en las ráfagas de radio rápidas. Si encontramos que sí, entonces podría ser que PSR J0941-4046 sea un magnetar de período ultralargo”, prosigue la autora.
“Los magnetares son estrellas de neutrones con campos magnéticos muy potentes, de los cuales se sabe que solo unos pocos emiten en la parte de radio del espectro. Si bien todavía tenemos que identificar un magnetar de período ultralargo, se teoriza que es una posible fuente de ráfagas de radio rápidas“, explica.
“No está claro cuánto tiempo PSR J0941-4046 ha estado activo y emitiendo en el espectro de radio, ya que las encuestas de radio generalmente no buscan períodos tan largos. No sabemos cuántas de estas fuentes podrían existir en la galaxia. Además, solo podemos detectar emisiones de radio de PSR J0941-4046 durante el 0,5% de su período de rotación, por lo que solo es visible para nosotros durante una fracción de segundo. Es bastante afortunado que hayamos podido detectarlo en primer lugar“, reflexiona Caleb.
“Detectar fuentes similares es un desafío, lo que implica que puede haber una población más grande sin detectar esperando a ser descubierta. Nuestro hallazgo también se suma a la posibilidad de una nueva clase de transitorios de radio: la estrella de neutrones de período ultralargo. Las búsquedas futuras de objetos similares serán vitales para nuestra comprensión de la población de estrellas de neutrones”, concluye.
