¿Qué obtienes cuando miras a la misma estrella muerta durante más de 20 años? Versión de la física más extraña del universo.
El PSR Star J0922+0638 es un pulsar. Pulsares son estrellas de neutrones, los núcleos sobrantes de ultradense de estrellas muertas largas, que giran rápidamente y emiten radiación a intervalos regulares. Los púlsares tienen parte de la física más salvaje en el cosmos, con la materia comprimida directamente al borde del colapso final en un agujero negro. Lo único que impide esa catástrofe son las presiones cuánticas exóticas.
Un púlsar típico tiene solo unas pocas millas de ancho, pero contiene la masa de varios soles. Esto hace que los púlsares sean algunos de los objetos más densos del universo, solo superado por las singularidades de los agujeros negros. A estas densidades extremas, neutrones y protones Aplás para formar lo que equivale a un solo núcleo atómico gigantesco. Si bien los físicos tienen una comprensión algo decente de lo que hace el material nuclear en las densidades que se encuentran en las capas más externas, los núcleos de estrellas de neutrones Permanecer misterios completos.
Debido a su densidad extremadamente alta, los púlsares giran con una regularidad excepcional. En este caso, PSR J0922+0638 tiene un período de rotación de 0.43063 segundo, y ha mantenido en gran medida esa velocidad de rotación durante cientos de miles de años. Pero no es perfecto, y los astrónomos pueden usar observaciones detalladas de los cambios en esa velocidad de rotación para adivinar lo que está sucediendo dentro del pulsar.
Recientemente, los astrónomos combinaron 22 años de datos del radiotelescopio de Nanshan en China y la matriz de Meerkat en Sudáfrica para ver cuán preciso era este momento de pulsar. Resulta que, en las últimas dos décadas, PSR J0922+0638 no era casi perfecto.
En su papelpublicado en la base de datos de preimpresión ARXIV, los astrónomos observaron más de una docena de “fallas” o cambios abruptos en la velocidad de rotación. Algunos de estos habían sido observados antes, pero muchos eran nuevos. Una falla típica cambia la velocidad de rotación en menos de un factor de mil millones. Pero para las fuerzas involucradas con un pulsar, eso representa un cambio masivo en la energía. Curiosamente, estos problemas técnicos ocurrieron algo regularmente, repitiendo aproximadamente cada 550 días.
Además de los problemas técnicos repentinos, los astrónomos descubrieron que la velocidad de rotación del PSR J0922+0638 aceleró lentamente y disminuyó la velocidad, en un ciclo que abarca aproximadamente 500 a 600 días.
Quizás no sea una coincidencia que los problemas técnicos experimentados por PSR J0922+0638 correspondieran al mismo ciclo que sus cambios lentos en su velocidad de rotación. Los astrónomos no están exactamente seguros de lo que está causando los cambios, pero señalaron varias explicaciones posibles.
Los púlsares tienen campos magnéticos tremendamente fuertes, que pueden almacenar y liberar energía. Entonces, tal vez PSR J0922+0638 está experimentando algo similar al ciclo magnético en el sol en el que pasa por períodos alternos de fuerte y débil mancha solar Actividad, los autores propusieron.
Otra explicación podría ser que hay un superfluido exótico de partículas fundamentales profundas en el núcleo del pulsar. Sloshing dentro de ese superfluido podría cambiar la velocidad de rotación de toda la estrella, y cuando el fluido cambió de instrucciones, podría provocar una falla.
En última instancia, no entendemos de dónde provienen los problemas técnicos o exactamente qué está sucediendo dentro de los púlsares. Pero los dos deben estar vinculados de alguna manera, y es solo a través de observaciones cuidadosas y dedicadas que lo resolveremos.