Púlsar

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El púlsar es el resultado de la explosión de una supernova.

En 1967, una chica irlandesa de 24 años estaba en la Universidad de Cambridge, haciendo su doctorado. en física. Ella se llamaba Jocelyn Bell.

Poco antes se había unido a un equipo formado por otros cinco investigadores, que, dirigidos por Anthony Hewish, estaban construyendo un radiotelescopio.

Un buen día, esta joven detectó señales de radio demasiado regulares y rápidas para provenir de un quásar.

El sonido de estas señales es reproducido por ella en una conferencia que dio años después.

Jocelyn Bell
La joven Jocelyn Bell en junio de 1967. Crédito: Wikipedia

Todos los miembros del equipo se dieron cuenta de que se trataba de señales extraordinarias. Comenzaron a estudiar los datos, y fueron descartando una tras otra las posibles fuentes de origen terrestre o de satélites artificiales.

Púlsar
El gráfico examinado por Jocelyn Burnell en agosto de 1967. Crédito: web “en.wikipedia.org/wiki/PSR_B1919%2B21”.

Este gráfico con datos del “radiotelescopio de 4 Acre Array”, mostraba el rastro del primer púlsar identificado. Posteriormente fue designado con el nombre de PSR B1919 + 21.

Luego, estos investigadores fantasearon un poco con la posibilidad de que las señales fueran emitidas por civilizaciones extraterrestres.

Finalmente dedujeron que estas extrañas señales provenían de una estrella muy masiva, que giraba a gran velocidad. Lo llaman “púlsar” (estrella pulsante).

Al primer púlsar lo llamaron, entre ellos, LGM (Little Green Men = Hombrecitos verdes). No les faltaba sentido del humor; hoy se conoce como CP 1919 y también PSR 1919, aunque debería llamarse Estrella Bell.

Púlsar
La Nebulosa del Cangrejo es una nebulosa de viento púlsar asociada con la supernova 1054. Crédito: Wikipedia

En los 40 años transcurridos desde ese día, se han detectado otros púlsares; y se sabe que son estrellas de neutrones que giran muy rápidamente, rotando varias veces por segundo y produciendo pulsaciones regulares, con longitudes de onda de radiofrecuencia.

A medida que la estrella gira, un haz de ondas de radio atraviesa la Tierra. Se observa el pulso, similar a la luz de un faro.

Los períodos de pulso suelen ser de 1 segundo, pero van desde 1,56 milisegundos a 4,3 segundos. Los períodos de los pulsos se alargan gradualmente a medida que la estrella de neutrones pierde energía de rotación.

La formación de un púlsar comienza cuando explota una supernova, que es una estrella que tiene casi el doble de la masa del Sol y un diámetro de unos 2.000.000 de kilómetros.

La masa que queda tras la explosión, sólo está sometida a la fuerza de la gravedad; y, por compresión, se reduce a un cuerpo de tan solo 20 o 30 km de diámetro y a temperaturas superiores a 10 elevado a 12 ºK.

Los átomos de la estrella están sometidos a una presión tan brutal, que los electrones se unen a los protones generando neutrones. Así es como resulta una estrella de neutrones.

Los neutrones generados se mueven a velocidades cercanas a la de la luz, y chocan violentamente entre sí hasta que detienen el efecto gravitacional que no puede continuar comprimiendo la estrella, que se convierte en una estrella de neutrones con una masa tan densa, que una cucharadita de ella, pesaría miles de millones de toneladas.

La estrella de neutrones que resulta de este proceso, cobra vida girando a una velocidad increíble, varios cientos de veces por segundo, y creando un enorme campo magnético (alrededor de 108 Teslas).

El efecto combinado de la gran densidad de la estrella de neutrones y su intenso campo magnético, hace que las partículas del exterior que se acercan a la estrella se aceleren a velocidades extremas, creando intensos chorros de radiación: ondas de radio, rayos X y rayos gamma.

Por alguna razón, aún desconocida, los polos magnéticos de muchas estrellas de neutrones no coinciden con su eje de giro.

Esto significa que los chorros de radiación de los polos magnéticos no siempre apuntan en la misma dirección, sino que giran con la estrella.

El resultado es que el observador humano detecta ráfagas de radiación que duran un breve momento, cada vez que el polo magnético de la estrella apunta hacia su posición.

Los pulsos de radiación se perciben con un período muy exacto, repetidos una y otra vez, como si se tratara de un faro potente y extremadamente rápido. El nombre elegido “estrella pulsante” es muy adecuado.

Este fenómeno ha inspirado a algunos científicos del observatorio de París a utilizar las señales emitidas por los púlsares como un gigantesco sistema GPS interestelar destinado a servir como guía en los viajes espaciales.

El sistema propuesto, llamado PPS, en lugar de usar un sistema satelital como lo hace el GPS, usaría señales de radio de 4 púlsares. Cualquier nave espacial podría calcular su posición en el espacio con una precisión de aproximadamente un metro, teniendo así un sistema de navegación totalmente seguro.

De hecho, las sondas Voyager llevan un disco de oro con la posición de nuestro Sol en relación con la de varios púlsares cercanos. Una especie de mapa cósmico que permitiría la ubicación del Sol a posibles seres extraterrestres inteligentes.

Placas Voyayer
Placas adheridas a las sondas Voyagers. Crédito: NASA

La imagen representa la placa de oro unida a las sondas espaciales Pioneer X y XI del programa de exploración espacial de la NASA. Fueron lanzados en 1972 y 1973, respectivamente.

Carl Sagan persuadió a la NASA para que las sondas llevaran esta placa diseñada por él y por Frank Drake.

Las placas portan un mensaje simbólico que informaría a una posible civilización extraterrestre que podría interceptar las sondas, sobre el ser humano y su lugar de origen: la Tierra.

En ellos aparecen: a la derecha, la imagen de la sonda, con el único propósito de dar proporción a las dos figuras humanas dibujadas al frente, una femenina y otra masculina.

A la izquierda, un conjunto de líneas que comienzan radialmente desde el mismo punto. Ese punto de referencia es el Sol, las líneas indican la dirección de los púlsares más significativos cercanos a nuestro sistema solar y en cada uno, en un sistema de numeración binario, la secuencia de pulsos de cada uno.

Una civilización técnicamente avanzada, con conocimiento de los púlsares, podría interpretar las placas.

El diagrama ubicado en la parte superior izquierda de la placa, representa una inversión en la dirección de giro del electrón, en un átomo de hidrógeno, el elemento más abundante del universo.

En la parte inferior hay un diagrama del sistema solar, con los planetas ordenados según su distancia al Sol y con una indicación del camino inicial de los Pioneros.

Recientemente, utilizando el Telescopio Espacial Fermi, que escanea todo el cielo cada 3 horas, se han detectado 16 nuevos púlsares que emiten frecuencia de rayos gamma. Unido a los 8 púlsares similares ya conocidos, existe un mapa de 24 púlsares de rayos gamma, alineados en nuestra Vía Láctea.

La gran mayoría de los púlsares conocidos se encuentran en la Vía Láctea y se estima que puede haber hasta 100.000 púlsares en ella.

Es necesario revisar la teoría de cómo los púlsares generan su radiación. Hay muchos modelos, pero ninguna teoría aceptada.