Ciencia

El presunto Pulsar está girando cientos de veces más lento de lo que debería ser posible

Se han detectado ondas de radio de lo que parece ser un púlsar, con un solo problema: gira miles de veces más lentamente que la mayoría de estos objetos y cientos de veces más lento de lo que la teoría dice que es posible. Recientemente se han encontrado varias señales similares, pero esta es la más extrema hasta ahora y también presenta un caso raro en el que se pueden descartar explicaciones ofrecidas para otras. Mientras algunos astrónomos se apresuran a desarrollar un modelo, otros buscan más ejemplos de esta extrañeza.

Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y que, como todas las estrellas de neutrones, se cree que se formaron a partir del colapso de supernovas no lo suficientemente grandes como para formar agujeros negros, dejando atrás un cuerpo asombrosamente denso. La energía sobrante de la explosión hace que giren muy rápidamente generando ondas de radio, a menudo comparadas con el haz de luz de un faro. A medida que los púlsares envejecen, se desaceleran y sus señales de radio se debilitan y finalmente se detienen.

Existe una relación inversa entre el tiempo entre cada haz de radio de un púlsar y su fuerza. En consecuencia, no encontramos ningún púlsar con ciclos superiores a dos minutos, ya que las señales son demasiado débiles para detectarlas.

O al menos ese fue el caso hasta que una nueva clase de radiotelescopios comenzó a detectar objetos conocidos colectivamente como transitorios de radio de largo período. Estas señales comparten al menos algunas características con la señal de un púlsar, pero son demasiado lentas para su brillo.

El descubrimiento recientemente anunciado, ASKAP J183950.5−075635.0 (o ASKAP J1839-0756 para sus amigos) es el ejemplo más extremo hasta el momento, con 6,45 horas entre cada pulso principal.

A medio camino entre los pulsos principales de ASKAP J1839-0756, se han observado otros más débiles, conocidos como interpulsos. Este es un fenómeno poco común entre los púlsares, que ocurre en sólo alrededor del 3 por ciento de los casos, pero bien comprendido.

El estudiante de doctorado de la Universidad de Sydney, Yu Wing Joshua Lee, quien dirigió el descubrimiento, explicó a IFLScience que ocurre cuando los ejes magnético y de rotación de la estrella de neutrones están muy desalineados. «Si los polos magnéticos de la Tierra estuvieran cerca del ecuador», dijo Lee, «y la Tierra estuviera produciendo señales de radio como un púlsar, los observadores ubicados adecuadamente verían señales de fuerza desigual».

La detección del pulso secundario es una de las características que hace que Lee y sus coautores sospechen que se trata de un tipo de púlsar, aunque muy extraño. Más específicamente, creen que la fuente es un magnetar, un tipo de estrella de neutrones excepcionalmente magnetizada.

Sin embargo, Lee admitió a IFLScience que sólo se ha propuesto el modelo más confuso de cómo un magnetar podría producir señales en esta escala de tiempo, ya que también suelen tener intervalos que duran sólo unos segundos. «No se entiende bien», dijo Lee. «Realmente no podemos especular ni explicar». La única magnetar conocida con un período similar emite rayos X, ninguno de los cuales se ha encontrado para ASKAP J1839-0756.

La alternativa a un magnetar, sostienen los investigadores, es una clase de objeto completamente nueva, diferente a todo lo que hayamos visto antes, cuya física apenas podemos adivinar.

En los tres años transcurridos desde que se encontró el primer transitorio de radio de largo período, los astrónomos han descubierto suficientes ejemplos para saber que son más que una aberración. El año pasado, un equipo de astrónomos descubrió que un ejemplo, GLEAM-X J0704-37, es el producto de una enana roja y una enana blanca en una órbita mutua que dura 2,9 horas. El resultado es un rayo de radio que barre los cielos en la misma línea de tiempo, pareciendo a primera vista como el producto de un púlsar.

Ese descubrimiento dejó abierta la cuestión de si todos los transitorios de radio de período largo provienen de tales parejas. ASKAP J1839-0756 indica que no.

Se han encontrado otros transitorios de radio de período largo en zonas muy concurridas del cielo, lo que hace casi imposible detectar su fuente en longitudes de onda ópticas. Al igual que GLEAM-X J0704-37, la ubicación de ASKAP J1839-0756 está lo suficientemente ordenada como para facilitar la búsqueda, pero en este caso no se encontró ninguna enana roja.

Dada la aparente ubicación del haz (a 13.000 años luz de distancia), todas las enanas rojas, excepto las más pequeñas, deberían ser detectables a esa distancia, dada la potencia de los instrumentos utilizados. La intensidad de campo necesaria para generar la señal de ASKAP J1839-0756 es al menos cien veces más fuerte que la detectada por cualquier enana blanca por sí sola, por lo que el rango de posibles explicaciones se vuelve bastante estrecho.

De manera similar, otras teorías que pueden explicar algunos transitorios de radio de período largo parecen no encajar bien con ésta. Los miembros de la nueva categoría con los períodos más cortos podrían posiblemente representar púlsares ordinarios donde algún factor excepcional les permite seguir produciendo una señal sin dejar de girar inusualmente lento. Si bien esto se puede contemplar en ejemplos con períodos de 18 minutos, es difícil ver cómo podría aplicarse a algo 15 veces más lento.

Mientras tanto, el amplio espectro de la señal descarta extraterrestres para todos, excepto para aquellos que siempre piensan que son extraterrestres.

Lee dijo a IFLScience que el equipo continúa monitoreando los pulsos, que no se han detenido. Aparte de eso, dijo que «han hecho todo lo posible en este momento» para buscar la fuente en otras longitudes de onda. No tiene expectativas de que el tiempo en telescopios más grandes resuelva la cuestión.

El estudio se publica en Nature Astronomy.

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