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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
Un púlsar
Considerado en un nivel puramente teórico desde 1933 por el alemán Walter Baade
y el suizo Fritz Zwicky, la existencia de las
estrellas de neutrones sólo fue
realmente tomada en serio una treintena de años más tarde, con el descubrimiento
de los púlsares.
En 1967, los astrofísicos ingleses Jocelyn Bell y Anthony Hewish estudiaban el
efecto del medio interplanetario sobre la propagación de las ondas de radio, y
descubrieron por casualidad una fuente, PSR 1919+21, que emitía impulsos de
radio de forma muy regular. Muy rápidamente otros radioastrónomos ponen en
evidencia la existencia de gran cantidad de fuentes similares.
Estas fuentes se caracterizaban todas por pulsaciones muy rápidas, de período
comprendido entre algunos milisegundos y algunos segundos, y sobre todo una
regularidad extrema, siendo el período estable de una precisión relativa de una
milésima de mil millonésima parte.
La naturaleza de los púlsares
Imaginar un cuerpo o un fenómeno capaz de dar lugar a señales periódicas con tal
rapidez y precisión dependía del rompecabezas. Después de haber eliminado la
posibilidad de una civilización extraterrestre o la de simples parásitos, la
solución más plausible era considerar un cuerpo en rotación muy rápida. Si éste
emitía una radiación en un haz estrecho, la situación podía compararse a la de
un faro marino: las pulsaciones se explicaban como el paso periódico del haz en
la dirección de la Tierra.
Desde 1967, cuando el primer púlsar fue detectado por Jocelyn Bell, cientos
de estrellas de este tipo han sido descubiertas. El pulsar del Cangrejo gira 30
veces por segundo, mientras que el púlsar 1937+21 en Cygnus lo hace 642 veces
por segundo. Recibimos esta emisión en la Tierra como si fuera una señal
producida por un reloj cósmico. Durante el breve período que hemos estado
observándolos, sin embargo, todos estos parecen estar desacelerándose, ya que su
energía se disipa con la edad. Después de la corrección de este efecto, algunos
púlsares de milisegundos son al menos tan precisos en cronometraje como los
mejores relojes atómicos. La velocidad a la que los púlsares se desaceleran ha
sido útil para confirmar aspectos de la teoría de la relatividad general de Eintein. Además, la sincronización en los púlsares puede ser útil en determinar
las propiedades del medio interestelar. Crédito:
MDSCC Púlsares
La rapidez de la rotación sólo podría adaptarse a un cuerpo muy pequeño, ya que
una estrella normal que girara a esta velocidad se desmoronaría rápidamente bajo
el efecto de la fuerza centrífuga.
Las estrellas de neutrones, propuestas mucho tiempo antes desde un punto de
vista teórico, aparecieron entonces como las mejores candidatas. Esta idea fue
confirmada rápidamente en 1968 por el descubrimiento de un púlsar en el seno de
la nebulosa del Cangrejo, lo que ponía de
relieve claramente el vínculo entre residuo de supernova y púlsar. Hoy día, la
identidad entre los dos objetos apenas tiene duda, habiendo progresado mucho la
comprensión de los mecanismos de
emisión.
Variaciones con el tiempo
Tengamos en cuenta aún que, aunque la radiación de un púlsar es muy estable,
varía ligeramente en el curso del tiempo. Para emitir una radiación, es
necesaria una fuente de energía. Para un púlsar, es la rotación de la estrella
de neutrones que sirve de fuente. Pero ya que hay pérdida de energía por
radiación, la velocidad de rotación debe disminuir lentamente.
Esto es lo que se observa. La velocidad de rotación de los púlsares baja por
término medio una variación relativa del orden de una millonésima parte al año.
En el caso de los púlsares jóvenes, como el del Cangrejo, la variación es más
fuerte, del orden de una millonésima parte al día.
De vez en cuando, esta lenta evolución es perturbada por cambios bruscos del
período. Éstos se interpretan como el resultado de reajustes de la estructura
interna de la estrella de neutrones. Por conservación del momento angular, un
ligero cambio en el tamaño o la distribución de la materia debe acompañarse de
una perturbación de la rotación. |
