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    El misterio de los púlsares a tiempo parcial

    El púlsar que se muestra aquí, que reside en la galaxia Messier 82 a 12 millones de años luz de distancia, envía rayos X que pasan por la Tierra cada 1,37 segundos. Los científicos que estudiaron este objeto con NuSTAR originalmente pensaron que era un agujero negro masivo, pero su pulso de rayos X reveló su verdadera identidad de púlsar. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    Un nuevo descubrimiento ha trastornado la opinión generalizada de que todos los púlsares son relojes que hacen tictac ordenado en el universo. Una encuesta realizada en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico ha descubierto fortuitamente dos púlsares extremadamente extraños que experimentan un "acto de desaparición cósmica". A veces están ahí y luego, durante largos períodos de tiempo, no son.

    Reconocer la existencia de este extraño comportamiento fue fortuito en sí mismo. Se necesitó mucha paciencia por parte de un equipo de radioastrónomos en Jodrell Bank en el Reino Unido dirigido por el profesor Andrew Lyne de la Universidad de Manchester para confirmar la existencia de estos púlsares en su mayoría invisibles.

    Los púlsares giran rápidamente, estrellas de neutrones altamente magnetizadas. Tienen unas 20 millas de ancho con masas de unas 500, 000 Tierras. La rotación envía partículas cargadas que salen de los polos magnéticos, haciendo que los rayos de ondas de radio recorran el cielo, como los rayos de luz de un faro. Esto da como resultado pulsos, que puede ser recibido por radiotelescopios terrestres.

    Los púlsares intermitentes son una población de púlsares que rara vez se observa, que tienen dos estados:uno cuando pulsan como púlsares normales (el estado ON), y otro cuando misteriosamente no funcionan, no produce ondas de radio en absoluto (el estado APAGADO). "Cambian instantáneamente entre los estados, "señala Lyne." Están ENCENDIDOS y luego se van, desapareciendo sin ninguna advertencia aparente ".

    Un equipo de estudio de púlsar de 34 miembros, incluido el Dr. Andrew Seymour, un postdoctorado de la USRA en Arecibo, utilizaron el receptor de 7 haces para realizar búsquedas de púlsares de rutina en lo que ellos llaman la encuesta PALFA (Pulsar Arecibo L-Band Feed Array). Los dos púlsares intermitentes recientemente descubiertos pasan la mayor parte de su tiempo en el estado APAGADO. También se conocen otros tres púlsares similares, pero en su mayoría están ENCENDIDOS.

    En septiembre de 2012, Se descubrió que uno de estos nuevos objetos emitía pulsos muy brillantes, y estaba etiquetado como PSR J1929 + 1357. De 169 púlsares nuevos, Las observaciones de seguimiento de la mitad de ellas se habían iniciado en Jodrell Bank y este candidato fue confirmado como un púlsar en febrero de 2013 utilizando el Telescopio Lovell de 250 pies en el segundo intento. "Durante los siguientes 9 meses, se observó no menos de 650 veces, 100 horas, ", dijo el profesor Benjamin Stappers del Jodrell Bank Center for Astrophysics y coautor de la publicación." Estuvo encendida solo en 5 ocasiones, solo el 0,8% del tiempo ".

    La implicación más importante de este descubrimiento es que debe existir un número extremadamente grande de estos púlsares que desaparecen. La encuesta PALFA, que está dirigido a una sección de la Vía Láctea visible para el plato de Arecibo, solo cubre cada puesto en la encuesta una vez. Probablemente pasó más de 130 púlsares similares, pero este era el único que estaba ENCENDIDO en el momento de la observación. Es más, si no fuera por las primeras señales en Jodrell Bank, este púlsar podría haberse descartado fácilmente como una detección falsa, probablemente debido a interferencias de radiofrecuencia. El equipo de PALFA estima que hay alrededor de 3, 000 de estos púlsares intermitentes en el área de estudio, mucho mayor que la población de púlsares normales.

    "Estos púlsares que desaparecen pueden superar en número a los púlsares normales, ", dijo la Dra. Victoria Kaspi de la Universidad McGill en Canadá y la investigadora principal del proyecto PALFA". De hecho, pueden redefinir lo que consideramos normal ".

    ¿Por qué este comportamiento tan extraño? Después de todo, desde el descubrimiento del púlsar original en 1967, se les ha referido como relojes cósmicos maravillosamente precisos que marcan constantemente durante millones de años con una cadencia que supera el tic-tac de nuestros mejores relojes de laboratorio. Pero estos púlsares intermitentes a largo plazo son en su mayoría invisibles, que es tan útil como tener el reloj en la pared que está escondido detrás de una cortina la mayor parte del tiempo.

    "La explicación del comportamiento ON-OFF sigue siendo un enigma, "dice Seymour." Indica que el entorno del púlsar está cambiando, pero lo que implican esos cambios está abierto a debate ".

    Observaciones recientes de estos púlsares extraños sugieren que su tasa de desaceleración rotacional cuando está APAGADO es solo el 80 por ciento de la tasa cuando está ENCENDIDA. Una propiedad de los púlsares "normales" es que su frecuencia cardíaca se ralentiza muy gradualmente con el tiempo. El equipo de PALFA sospecha que la corriente de partículas cargadas, que impulsan los rayos de radio que emanan del púlsar, también hace que el púlsar gire más rápidamente. Cuando está APAGADO, esta corriente de partículas falla por alguna razón y la velocidad de centrifugado se reduce. Pero como señala Seymour, todavía no hay acuerdo en la comunidad de púlsar en cuanto al mecanismo ON-OFF.

    La velocidad de giro cambiante se infiere calculando cuántos latidos se perdieron durante las fases invisibles del púlsar.

    Las encuestas PALFA están en curso, y nadie puede predecir si se encontrarán más ejemplos de este fascinante fenómeno nuevo y cuándo. La captura de otro púlsar intermitente en su modo ENCENDIDO depende del azar. ¿Hay otro candidato listo para revelar sus secretos? ¿O estará siempre al acecho escondido en las oscuras incógnitas del espacio?

    Lyne espera que las mediciones de seguimiento de PSR J1929 + 1357 proporcionen una visión poco común de la física del mecanismo de emisión de púlsar y el fenómeno cambiante de rotación descendente.


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