Astrofísica: El púlsar observado es único en su clase
El púlsar de Vela emite radiación de altísima energía. Esta densidad inusual desafía los modelos actuales de estas estrellas de neutrones que giran rápidamente.
© Laboratorio de Comunicación Científica / DESY (detalle)
Diagrama de un púlsar: muestra cómo las partículas de luz infrarroja (fotones) son elevadas desde los polos de un púlsar hasta convertirse en energía de rayos gamma (azul) mediante electrones rápidos.
El hecho de que una estrella esté «muerta» no significa que ya no pueda brillar. El púlsar de Vela lo demuestra perfectamente: según nuevas mediciones, su energía de rayos gamma es de 20 teraelectronvoltios (TeV), aproximadamente diez billones de veces la energía de la luz visible. Es difícil conciliar esta observación con teorías anteriores sobre la generación de rayos gamma pulsados. Arash Janati Atay de la Universidad de la Ciudad de París y su equipo escriben en ‘Astronomía física’.
Los púlsares son restos de estrellas que explotaron en una supernova. Son muy compactos, giran muy rápidamente y tienen un campo magnético enorme. “Estas estrellas muertas están compuestas casi en su totalidad por neutrones y son increíblemente densas: una cucharadita de su materia tiene una masa de más de cinco mil millones de toneladas, aproximadamente 900 veces la masa de la Gran Pirámide de Giza”. explica la coautora Emma de Una Wilhelmi de DESY. Hasta ahora se conocen miles de púlsares, pero sólo cuatro emiten pulsos de rayos gamma tan potentes que pueden ser detectados por telescopios terrestres. Sólo uno de ellos emite rayos gamma formados por fotones con energías superiores a un teraelectronvoltio: el púlsar de Vela, que gira sobre su eje once veces por segundo.
El grupo de trabajo ahora puede observar que este púlsar brilla con más intensidad de lo que se sabía hasta ahora. Con 20 TeV, libera 20 veces más energía de la que se ha medido con cualquier otro púlsar hasta la fecha. Esto no se ajusta a los dos modelos comunes. Ambos dependen de la colisión de electrones de alta energía con fotones de baja energía que forman rayos gamma. Los modelos difieren, en primer lugar, en cómo se aceleran estos electrones. En un caso, se eliminan mediante interacciones con el campo magnético del púlsar. O son impulsados a altas velocidades por la rotación del púlsar. Sin embargo, es difícil conciliar ambos con los rayos gamma recientemente descubiertos, que no tienen un límite superior de energía claro.
«¿Cómo y dónde se aceleran los electrones? Ésa es la cuestión», afirma Janati Atay. «Hasta que no lo descubramos, no podremos comprender completamente los púlsares, cómo afectan su entorno o por qué el púlsar de Vela produce una radiación tan inusualmente intensa. Es posible que estemos viendo partículas aceleradas a través de la llamada reconexión magnética fuera del cilindro de luz». «Que de alguna manera todavía mantiene el patrón de rotación. Pero incluso este escenario enfrenta dificultades si queremos explicar cómo se genera una radiación tan intensa. Durante la reconexión magnética, la estructura del campo magnético cambia repentinamente, liberando grandes cantidades de energía.
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