A medida que la estrella gira, estos rayos pasan por la Tierra y producen pulsos periódicos de ondas de radio, muy parecidos a un faro cósmico. Este comportamiento les ha valido el nombre de ” púlsares“.
Los púlsares suelen girar increíblemente rápido y, a menudo, completan una rotación completa en sólo unos segundos, o incluso menos. En los últimos tres años, han surgido algunos objetos misteriosos que emiten pulsos de radio periódicos a intervalos mucho más lentos, lo cual es difícil de explicar con nuestra comprensión actual de las estrellas de neutrones.
En una nueva investigación, hemos encontrado el faro cósmico más lento hasta el momento: uno que gira una vez cada 6,5 horas. Este descubrimiento, publicado en Naturaleza Astronomíatraspasa los límites de lo que creíamos posible.
Nuestro faro lento también está alineado con la Tierra de una manera que nos permite ver pulsos de radio desde ambos polos magnéticos. Este raro fenómeno es el primero en objetos que giran tan lentamente y ofrece una nueva ventana a cómo funcionan estas estrellas.
¿Un objeto que no debería existir?
Descubrimos el objeto, llamado ASKAP J1839-0756, utilizando el radiotelescopio ASKAP de CSIRO, ubicado en el país de Wajarri Yamaji en Australia Occidental.
Durante una observación de rutina, ASKAP J1839-0756 se destacó porque no se había identificado ningún objeto previamente conocido en su posición. Su emisión de radio apareció como una explosión que se desvanecía, y su brillo cayó en picado un 95% en sólo 15 minutos.
Al principio, no teníamos idea de que la fuente emitía pulsos de radio periódicos. Durante la observación inicial sólo se había detectado una explosión.
Para descubrir más, realizamos más observaciones con ASKAP, así como con el Australia Telescope Compact Array de CSIRO en el país de Kamilaroi en Narrabri, Nueva Gales del Sur, y el radiotelescopio altamente sensible MeerKAT en Sudáfrica.
Una larga observación ASKAP finalmente reveló dos pulsos separados por 6,5 horas, lo que confirma la naturaleza periódica de la fuente.
Pero aquí está la verdadera sorpresa: según lo que sabemos sobre las estrellas de neutrones, ASKAP J1839-0756 ni siquiera debería existir.
Las estrellas de neutrones emiten pulsos de radio al convertir su energía de rotación en radiación. Con el tiempo, pierden energía y disminuyen su velocidad.
La teoría estándar dice que una vez al estrella de neutronesCuando el giro del planeta se ralentiza más allá de cierto punto (aproximadamente una rotación por minuto), debería dejar de emitir pulsos de radio por completo. Sin embargo, aquí está ASKAP J1839-0756, iluminando el cosmos a un ritmo pausado de una rotación cada 6,5 horas.
Una historia de dos polos
La mayoría de los púlsares, los primos del ASKAP J1839-0756 que giran más rápido, son como linternas unilaterales. El eje alrededor del cual giran está estrechamente alineado con el eje de su campo magnético, lo que significa que solo vemos destellos de un polo magnético.
Pero en aproximadamente el 3% de los púlsares, los ejes de rotación y magnético están casi en ángulo recto entre sí, lo que nos permite ver pulsos de ambos polos. Estos raros destellos dobles, llamados interpulsos, proporcionan una ventana única a la geometría y el campo magnético de la estrella.
Ya sea un púlsarLos ejes magnético y de rotación de se vuelven más o menos alineados a medida que se desacelera es todavía una pregunta abierta.
El interpulso de ASKAP J1839-0756 podría proporcionar pistas sobre esta cuestión. Aproximadamente 3,2 horas después de su pulso principal, emite un pulso más débil con diferentes propiedades, lo que sugiere fuertemente que estamos viendo luz de radio desde el polo magnético opuesto.
Este descubrimiento convierte a ASKAP J1839-0756 en el primer slowpoke de su clase en emitir interpulsos y plantea grandes preguntas sobre cómo funcionan dichos objetos.
¿Magnetar o algo nuevo?
Entonces, ¿qué está impulsando esta anomalía cósmica? Una posibilidad es que se trate de un magnetar, una estrella de neutrones con un potente campo magnético que hace que los imanes más potentes de la Tierra parezcan pesos pluma.
Los magnetares generan pulsos de radio a través de un mecanismo diferente, lo que podría permitirles seguir brillando incluso a velocidades de giro más lentas. Pero incluso los magnetares tienen límites y sus periodos suelen medirse en segundos, no en horas.
La única excepción es un magnetar llamado 1E 161348-5055, que tiene un período de 6,67 horas. Sin embargo, sólo emite rayos X y no pulsos de radio.
¿Podría ASKAP J1839-0756 ser algo completamente distinto? Algunos astrónomos se preguntan si objetos similares podría ser enanas blancas – los núcleos sobrantes de estrellas menos masivas.
Las enanas blancas giran mucho más lentamente que las estrellas de neutrones, pero no se ha observado que ninguna enana blanca aislada emita pulsos de radio. Y hasta ahora, ninguna observación en otras longitudes de onda ha encontrado evidencia de una enana blanca en este lugar del cielo.
Un rompecabezas cósmico
Sea lo que sea que resulte ser ASKAP J1839-0756, está claro que este objeto está reescribiendo el libro de reglas. Su extraña combinación de rotación lenta, pulsos de radio e interpulsos está obligando a los astrónomos a repensar los límites del comportamiento de las estrellas de neutrones y explorar nuevas posibilidades de lo que se esconde en el corazón de este enigma.
El descubrimiento de ASKAP J1839-0756 es un recordatorio de que al universo le encanta sorprendernos, especialmente cuando creemos que lo tenemos todo resuelto. A medida que sigamos monitoreando este misterioso objeto, seguramente descubriremos más secretos.
Manisha CalebProfesor Titular de Astrofísica, Universidad de Sídney y Yu Wing Joshua LeeEstudiante de Doctorado en Radioastronomía, Universidad de Sídney
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