Púlsar para niños
Un púlsar es una estrella de neutrones que gira muy rápido y tiene un campo magnético muy fuerte. Su nombre viene del inglés pulsating star, que significa "estrella pulsante". Desde la Tierra, detectamos la energía que emiten los púlsares en forma de pulsos muy cortos y regulares.
Esta energía se produce en los polos magnéticos de la estrella, desde donde sale en haces muy delgados. Como estos haces no están alineados con el eje de giro de la estrella, un punto fijo en el espacio solo es iluminado brevemente por el haz una vez por cada vuelta de la estrella. Es como la luz de un faro que gira.
Contenido
¿Qué es un Púlsar?
Las estrellas de neutrones pueden girar sobre sí mismas cientos de veces por segundo. Un punto en su superficie puede moverse a velocidades de hasta 70.000 kilómetros por segundo. Las estrellas de neutrones que giran tan rápido se ensanchan un poco en su ecuador debido a esta velocidad.
Estas estrellas son muy pequeñas, miden entre 10 y 20 kilómetros. La fuerza que las hace girar es enorme, pero su campo gravitatorio es tan potente que evita que se desintegren. Esto se debe a su increíble densidad.
¿Cómo emiten los Púlsares su energía?
La combinación de la gran densidad de estas estrellas y su campo magnético muy intenso hace que las partículas que se acercan a ellas se aceleren a velocidades extremas. Estas partículas viajan en espirales muy cerradas hacia los polos magnéticos de la estrella. Por eso, los polos magnéticos de una estrella de neutrones son lugares con mucha actividad.
Desde allí, emiten chorros de energía en forma de ondas de radio, rayos X o rayos gamma. Son como cañones de energía electromagnética muy potente y concentrada. En 2018, se descubrió que el púlsar RX J0806.4-4123 emitía radiación infrarroja, algo único hasta ese momento.
Por razones que aún no se comprenden del todo, los polos magnéticos de muchas estrellas de neutrones no están exactamente sobre su eje de giro. Esto significa que los "cañones de energía" de los polos magnéticos no apuntan siempre en la misma dirección, sino que giran con la estrella.
El "Efecto Faro" de los Púlsares
Imagina que estás mirando un punto en el cielo. De repente, recibes un "chorro" de rayos X por un instante. Esto ocurre cuando el polo magnético de la estrella apunta hacia la Tierra. Una milésima de segundo después, deja de apuntarnos debido a la rotación. Luego, vuelve a aparecer cuando el mismo polo apunta de nuevo hacia la Tierra.
Lo que percibimos desde la Tierra son pulsos de energía que se repiten con mucha exactitud. Esto se conoce como el "efecto faro". Si la estrella está bien orientada, podemos detectarla y analizar su velocidad de giro. El tiempo entre cada pulso aumenta si la estrella gira más lento. Algunos púlsares tienen periodos tan constantes que se han usado para calibrar relojes muy precisos.
El Descubrimiento del Primer Púlsar
La señal del primer púlsar detectado, llamado PSR B1919+21, tenía un periodo de 1.33730113 segundos. Este tipo de señales solo se pueden detectar con un radiotelescopio. En julio de 1967, Jocelyn Bell y Antony Hewish detectaron estas señales de radio, que eran muy cortas y extremadamente regulares. Al principio, pensaron que podrían haber hecho contacto con una civilización de otro planeta, y llamaron a la fuente LGM (Little Green Men, u "Hombrecitos verdes").
Poco después, se descubrieron otros tres púlsares que emitían ondas de radio a diferentes frecuencias. Así, se dieron cuenta de que estos objetos eran fenómenos naturales. Anthony Hewish recibió el Premio Nobel de Física en 1974 por este descubrimiento y por desarrollar su modelo teórico. Aunque Jocelyn Bell fue quien notó la primera señal, no recibió el premio. Mucho antes, en 1899, Nikola Tesla ya había detectado emisiones de radio regulares, pero en ese momento no se supieron interpretar.
Hoy en día, se conocen más de 3200 púlsares. Sus periodos de rotación van desde un poco más de un milisegundo hasta varios segundos, con un promedio de 0.82 segundos. La precisión con la que se ha medido el periodo de estos objetos es asombrosa.
El púlsar más famoso es quizás el que está en el centro de la Nebulosa del Cangrejo, llamado PSR B0531+21, con un periodo de 0.033 segundos. Este púlsar se encuentra en el mismo lugar donde astrónomos chinos y árabes registraron una supernova muy brillante en el año 1054. Esto nos ayuda a entender la relación entre las supernovas y las estrella de neutrones: la estrella de neutrones es lo que queda después de la explosión de una supernova.
Planetas de Púlsar
El primer grupo de planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar que orbitan un púlsar fue alrededor del PSR B1257+12. Este púlsar tiene un periodo de 6.22 milisegundos. Pequeñas variaciones en su periodo de emisión de radio ayudaron a detectar una ligera oscilación periódica.
Los radioastrónomos Aleksander Wolszczan y Dale A. Frail interpretaron estas observaciones como causadas por un grupo de tres planetas. Estos planetas orbitan al púlsar central en órbitas casi circulares a 0.2, 0.36 y 0.47 unidades astronómicas de distancia. Sus masas son de 0.02, 4.3 y 3.9 veces la masa de la Tierra, respectivamente. Este descubrimiento fue muy sorprendente y causó un gran impacto en la comunidad científica.
Púlsares de Rayos X
Muchos púlsares se pueden detectar usando rayos X. Esto se hace con detectores de rayos X que están en satélites, porque los rayos X no pueden atravesar la atmósfera terrestre.
Algunos de estos púlsares forman parte de sistemas de estrellas binarias. Estos sistemas están compuestos por un púlsar y otra estrella, que suele ser joven y de tipo O o B. La estrella principal emite un viento estelar y radiación, que son capturados por la estrella compañera, produciendo rayos x. El primer púlsar de rayos X conocido es la estrella compacta en el sistema Cen X-3.
Púlsares Arañas
Los púlsares arañas son sistemas de dos estrellas donde el púlsar "destruye" o "devora" a su estrella compañera. Esto ocurre debido al potente viento de partículas que el púlsar expulsa a velocidades muy altas.
Estos sistemas se dividen en púlsares "viudas negras" y "lomos rojos". Se les llama así por una analogía con el comportamiento de algunas especies de arañas, como la viuda negra y la lomos rojos, donde la hembra a veces consume al macho. Los púlsares viudas negras son aquellos donde la estrella compañera es una enana marrón o una estrella de materia degenerada. Los púlsares lomos rojos son aquellos donde la compañera es una estrella rica en hidrógeno de secuencia principal o una estrella más evolucionada.
Nombres de los Púlsares
Al principio, los púlsares se nombraban con las letras del observatorio que los descubrió, seguidas de su ascensión recta (por ejemplo, CP 1919). Con el tiempo, se descubrieron más púlsares y este sistema se volvió complicado. Entonces, se empezó a usar las letras PSR (del inglés Pulsating Source of Radio, "Fuente Pulsante de Radio") seguidas de la ascensión recta y los grados de declinación del púlsar (por ejemplo, PSR 0531+21). A veces, se añadía la declinación con una décima de grado (por ejemplo, PSR 1913+16.7). Si los púlsares estaban muy cerca, se les añadían letras (por ejemplo, PSR 0021-72C y PSR 0021-72D).
La forma moderna de nombrar los púlsares añade una B a los números antiguos (por ejemplo, PSR B1919+21). La B significa que las coordenadas son para el año 1950.0. Todos los púlsares nuevos tienen una J, que indica que las coordenadas son para el año 2000.0, y también incluyen los minutos de declinación (por ejemplo, PSR J1921+2153). Los púlsares descubiertos antes de 1993 suelen mantener sus nombres con B. Los púlsares descubiertos más recientemente solo tienen un nombre con J (por ejemplo, PSR J0437-4715). Todos los púlsares tienen un nombre con J que da coordenadas más precisas de su ubicación en el cielo.
Véase también
En inglés: Pulsar Facts for Kids
