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Supernovas y estrellas de neutrones
Una supergigante
Una supernova
Nucleosíntesis estelar
Una estrella de neutrones
Un púlsar
La radiación de los púlsares
Las fuentes X y gamma
Las fuentes de rayos X
El enigma de las explosiones de rayos gamma
El origen de las explosiones de rayos gamma
La relatividad restringida
El fin del espacio absoluto
La relatividad restringida
La dilatación del tiempo
La contracción del espacio y el espacio-tiempo
La relatividad general
El principio de equivalencia
La relatividad general y la curvatura del espacio-tiempo
Las verificaciones de la relatividad general
La onda gravitacional
La lente gravitacional
Los agujeros negros
Un agujero negro
El espacio-tiempo alrededor de un agujero negro
Un agujero negro histórico: Cygnus X-1
La radiación de los púlsares
Es el tamaño minúsculo de las
estrellas de neutrones, la causa del fenómeno del
púlsar. Explica a la vez la elevada velocidad de rotación y la presencia de
intensos campos magnéticos y eléctricos, o sea, todos los factores necesarios
para la emisión de radio rápida y estable de los púlsares.
La primera consecuencia del pequeño tamaño es la formidable velocidad de
rotación. Existe en la física un tamaño llamado momento angular que caracteriza
la rotación de un cuerpo. Se calcula a partir de la masa, el tamaño y la
velocidad de rotación del objeto en cuestión. La propiedad fundamental del
momento angular es su conservación para un cuerpo aislado. Por ejemplo, una
estrella que se colapsa debe conservar su momento angular en este proceso.
Ahora bien, si la masa sigue siendo constante y el tamaño disminuye mucho,
pasando de varios millones a algunas decenas de kilómetros, la velocidad de
rotación debe desmultiplicarse para compensar. Es el mismo principio que quiere que
una patinadora girando sobre sí misma aumente mucho su velocidad de rotación
cuando trae los brazos hacia su cuerpo. El pequeño tamaño de las estrellas de
neutrones es, pues, la causa de la velocidad de rotación muy elevada, pudiendo
alcanzar valores de varias centenas de vueltas por segundo.
La dimensión reducida es también responsable de la presencia de un campo
magnético muy potente. En efecto, durante el colapso, el flujo magnético de la
estrella, es decir, el producto de la intensidad del campo por la superficie del
astro, debe conservarse. Por consiguiente, puesto que la superficie de la
estrella disminuye, el campo magnético debe aumentar fuertemente. Esto explica
que se alcancen valores fantásticos, del orden de un billón de veces la
intensidad del campo terrestre.
Por fin, el efecto conjugado de la rotación rápida y de un campo magnético
poderoso da origen, como en una dinamo, a un campo eléctrico también intenso.
La radiación sincrotrón
Es la combinación de estos tres factores que da origen a un púlsar. Bajo el
efecto del poderoso campo eléctrico, los electrones próximos de los polos
magnéticos son fuertemente acelerados. Se desplazan entonces muy rápidamente a
lo largo de líneas espirales, que se enrollan alrededor del campo magnético y
emiten una radiación sincrotrón, un tipo de ondas de radio bien conocido que se
encuentra en algunos aceleradores de partículas.
El haz de la radiación sincrotrón es muy estrecho y su dirección se confunde con
la del eje de los polos magnéticos. Ahora bien, este último no está alineado con
el eje de rotación, como el polo norte magnético terrestre no es idéntico al
polo norte geográfico. Esto explica que cuando el planeta gira sobre sí mismo,
el haz no está inmóvil, sino que barre una parte del cielo en forma de cono. Si
la Tierra se encuentra por casualidad en la zona barrida, recibe un impulso muy
breve de ondas de radio cada vez que pasa por el haz.
Una de las consecuencias de la naturaleza del proceso es que podemos observar
sólo una parte escasa del número total de púlsares. En efecto, la dirección del
haz es más o menos aleatoria y la Tierra tiene muy pocas oportunidades de
encontrarse en la zona barrida por un púlsar determinado. Además, las ondas de
radio son atenuadas y podemos observar sólo los objetos más próximos. Para
varios centenares de púlsares observados, probablemente hay varios centenares de
millones en toda la Galaxia. |
