Agencias, Ciudad de México.- Científicos han detectado lo que probablemente sea una estrella de neutrones que gira más lentamente que cualquier otra de las 3,000 registradas hasta ahora.
Esta inusual estrella de neutrones, descrita en un artículo publicado en Nature Astronomy, emite luz de radio a una velocidad que es demasiado lenta para encajar con las descripciones actuales del comportamiento de las estrellas de neutrones de radio, casi una hora frente a periodos habituales de segundos. Esto proporciona nuevos conocimientos sobre los complejos ciclos de vida de los objetos estelares.
La autora principal, la Dra. Manisha Caleb, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Sydney, dijo en un comunicado: “Es muy inusual descubrir una estrella de neutrones candidata que emita pulsaciones de radio de esta manera. El hecho de que la señal se repita a un ritmo tan lento es extraordinario”.
Al final de su vida, las estrellas grandes de aproximadamente 10 veces la masa del Sol consumen todo su combustible y explotan en una explosión espectacular que llamamos supernova. Lo que queda es un remanente estelar tan denso que 1,4 veces la masa de nuestro Sol está compactada en una bola de apenas 20 kilómetros de diámetro.
La materia es tan densa que los electrones con carga negativa se aplastan para formar protones con carga positiva, y lo que queda es un objeto formado por billones de partículas con carga neutra. Nace una estrella de neutrones.
Dada la física extrema con la que colapsan estas estrellas, las estrellas de neutrones suelen girar a una velocidad increíble, tardando apenas unos segundos o incluso fracciones de segundo en girar completamente sobre su eje.
El descubrimiento se realizó utilizando el radiotelescopio ASKAP en Australia Occidental.
El origen de una señal de período tan largo sigue siendo un profundo misterio, aunque dos tipos de estrellas son los principales sospechosos: las enanas blancas y las estrellas de neutrones.
“Lo que es intrigante es cómo este objeto muestra tres estados de emisión distintos, cada uno con propiedades completamente diferentes de las demás. El radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica jugó un papel crucial en la distinción entre estos estados. Si las señales no surgieran del mismo punto en el cielo, no habríamos creído que se trata del mismo objeto que produce estas señales diferentes”, dijo el Caleb.
Si bien una enana blanca aislada con un campo magnético extraordinariamente fuerte podría producir la señal observada, es sorprendente que nunca se hayan descubierto enanas blancas aisladas altamente magnéticas cercanas. Por el contrario, una estrella de neutrones con campos magnéticos extremos puede explicar de forma bastante elegante las emisiones observadas.
Aunque una estrella de neutrones de rotación lenta es la explicación probable, los investigadores dijeron que no pueden descartar que el objeto sea parte de un sistema binario con una estrella de neutrones u otra enana blanca.
Se necesitará más investigación para confirmar si el objeto es una estrella de neutrones o una enana blanca. De cualquier manera, proporcionará información valiosa sobre la física de estos objetos extremos.
“Incluso podría impulsarnos a reconsiderar nuestra comprensión de décadas atrás de las estrellas de neutrones o las enanas blancas; cómo emiten ondas de radio y cómo son sus poblaciones en nuestra galaxia, la Vía Láctea”, dijo Caleb.
La fuente fue encontrada durante las pruebas de una tubería de detección rápida de pulsos. La canalización resta las visibilidades de las integraciones de decenas vecinas y luego genera imágenes del resultado. El proceso efectivamente sustrae las emisiones inactivas del campo y retiene solo las fuentes que cambian dramáticamente en una sola integración. Como estas fuentes son raras, la mayoría de las imágenes están efectivamente dominadas por el ruido térmico y, por lo tanto, no requieren una deconvolución computacionalmente costosa. Una vez que se comprueba que la imagen no tenga picos por encima del ruido, se descarta para minimizar los requisitos de almacenamiento. El proceso se repite para todas las integraciones de tiempo y las 36 vigas ASKAP. Inicialmente, el procesamiento no encontró detecciones en la primera época de la observación ASKAP, pero encontró un pulso brillante en los haces 21, 22 y 23 de la segunda época ASKAP.
Si bien el proceso de detección de pulsos es razonablemente eficaz para encontrar pulsos brillantes, renuncia a cierta sensibilidad a los pulsos débiles para minimizar el uso de recursos. Una vez que descubrimos ASKAP J1935+2148, se utilizaron técnicas más tradicionales para investigar el pulso. Se derivó una imagen de modelo profunda para el haz y se restó de los datos de visibilidad. Luego, los datos se desplazaron en fase a la ubicación de la fuente y se extrajeron los espectros dinámicos (con un promedio de todas las líneas de base >200,0 m). Esto permitió detectar pulsos más débiles y también permitió analizar las propiedades de polarización lineal. Este enfoque también se repitió para las observaciones de MeerKAT.
Para determinar si hay un componente de radio no pulsado que podría atribuirse a una nebulosa de viento, o tal vez indicar una emisión de un origen no estrella de neutrones, tomamos imágenes de los datos de visibilidad de ASKAP. En una imagen profunda ASKAP apilada a 887,5 MHz, si restamos la emisión media de fondo, no hay detección por encima de 3σ con un RMS de 25 μJy por haz. Sin embargo, la ubicación de la fuente en el borde del remanente de supernova en la figura 2 de datos ampliados hace que sea difícil determinar exactamente qué emisión de fondo restar. Por lo tanto, no podemos confirmar la presencia de una posible (posiblemente débil) emisión de radio continua persistente en los datos de MeerKAT o ASKAP.
