Los astrónomos resuelven el misterio de una estrella muerta púlsar inusual

Nota del editor: Suscríbase al boletín científico Wonder Theory de CNN. Explora el universo con noticias de descubrimientos sorprendentes, avances científicos y más.

cnn
—

Un equipo internacional de astrónomos ha revelado nuevos conocimientos sobre un objeto que se encuentra en el corazón del rompecabezas cósmico: un púlsar cuyo brillo parece estar cambiando constantemente. Ahora, los científicos creen saber qué hay detrás de esto.

Las estrellas muertas que giran rápidamente reciben ese nombre porque, a medida que giran, disparan rayos de radiación electromagnética a través del espacio que parecen pulsar como faros celestes.

Pero el púlsar llamado PSR J1023+0038, situado a unos 4.500 años luz de la Tierra en la constelación de Sextans, es aún más inusual porque algunas pulsaciones son más brillantes que otras, casi como si cambiaran entre diferentes modos.

La estrella muerta giratoria y su estrella compañera que orbita muy cerca se descubrieron por primera vez en 2007. Pero nuevas observaciones realizadas con múltiples telescopios muestran que suceden cosas extrañas cuando el púlsar aleja material de la otra estrella, y esta actividad ha continuado durante la última década. . .

Un estudio de las nuevas observaciones fue publicado el miércoles en la revista Astronomía y astrofísica..

«Hemos sido testigos de eventos cósmicos extraordinarios en los que cantidades masivas de materia, como balas de cañón cósmicas, son lanzadas al espacio en muy poco tiempo, decenas de segundos, desde un objeto pequeño y denso que gira a velocidades increíblemente altas», dijo María, líder del estudio. autor. dijo en un comunicado Christina Baglio, investigadora de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi, afiliada al Instituto Nacional Italiano de Astrofísica.

Una vez que el púlsar comenzó a extraer material de la estrella compañera, su característico rayo púlsar desapareció. En cambio, el púlsar entró en un ciclo constante y alterno de funcionamiento en lo que los astrónomos llaman modo «alto» y modo «bajo».

Durante el modo alto, el púlsar emite longitudes de onda de rayos X, luz ultravioleta y luz visible. Una vez en el modo bajo, el púlsar se vuelve más tenue y comparte más ondas de radio que otras longitudes de onda de luz. Cada uno de los dos modos puede durar segundos o minutos antes de cambiar al otro.

Los astrónomos necesitaban una variedad de observatorios que pudieran detectar diferentes tipos de luz para resolver el misterio celestial.

«Nuestra campaña de observación sin precedentes para comprender el comportamiento de este púlsar incluyó docenas de telescopios terrestres y espaciales avanzados», dijo en un comunicado el coautor del estudio Francesco Cotti Zelati, investigador del Instituto de Ciencias Espaciales de Barcelona, ​​​​España.

En junio de 2021, el púlsar realizó más de 280 cambios entre modo alto y bajo. Varias observaciones de telescopios han recopilado los detalles que los astrónomos necesitan para comprender lo que sucedió durante ambos modos.

Descubrieron que el intercambio de materia entre el púlsar y su estrella compañera conduce al comportamiento inusual del púlsar.

Cuando el púlsar atrae a su estrella compañera, el gas de ésta se libera y forma un disco alrededor del púlsar antes de caer lentamente hacia él.

Finalmente, en la posición bajada, el mismo material se libera del púlsar en un chorro estrecho. El material expulsado queda expuesto al viento que sopla desde el púlsar. El viento calienta el material estelar, haciendo que brille con diferentes longitudes de onda de luz, activando el modo alto.

El proceso se repite a medida que el chorro continúa empujando más material lejos de la estrella, apartando parte del material más caliente y brillante y regresando a la posición baja.

«Descubrimos que el cambio de modo surge de una interacción compleja entre el viento del púlsar, el flujo de partículas de alta energía que se alejan del púlsar y la materia que fluye hacia el púlsar», dijo Cuti-Zelati.

Los astrónomos no saben si existen otros sistemas de púlsares similares o si éste es único.

Los astrónomos continuarán monitoreando el inusual sistema y tienen planes de utilizar futuros observatorios, como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral que actualmente se construye en Chile, para obtener más detalles. El Telescopio Extremadamente Grande, o ELT, comenzará sus observaciones en 2028.

«ELT nos permitirá obtener conocimientos fundamentales sobre cómo la abundancia, distribución, dinámica y energía de la materia que fluye alrededor de un púlsar se ven afectadas por el comportamiento de cambio de modo», dijo Sergio Campana, coautor del estudio y director de investigación del Instituto Nacional Italiano. Instituto. El Observatorio Astrofísico de Brera, en un comunicado.