Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y, a veces, aumentan abruptamente su velocidad de rotación. Este cambio repentino de la velocidad de giro se llama "falla" y yo era parte de un equipo que registró uno que sucedió en el Vela Pulsar, con los resultados publicados hoy en Nature.

Se sabe que aproximadamente el 5-6% de los púlsares presentan fallas. El púlsar de Vela es quizás el más famoso:un objeto muy meridional que gira unas 11,2 veces por segundo y fue descubierto por científicos en Australia en 1968.

Es 1, 000 años luz de distancia, su supernova ocurrió alrededor de las 11, Hace 000 años y aproximadamente una vez cada tres años, este púlsar se acelera repentinamente en rotación.

Estos fallos son impredecibles, y uno nunca ha sido observado con un radiotelescopio lo suficientemente grande como para ver pulsos individuales.

Para entender cuál puede ser la falla, primero tenemos que entender qué hace a un púlsar.

Estrellas colapsadas

Al final de la vida de una estrella típica, puede suceder una de tres cosas.

Una pequeña estrella similar al tamaño de nuestro Sol, simplemente expirará silenciosamente como un fuego que se apaga.

Si la estrella es lo suficientemente grande, ocurrirá una supernova. Después de esta explosión masiva, los restos se derrumbarán. Si el objeto es lo suficientemente grande, entonces su velocidad de escape será mayor que la velocidad de la luz, y se formará un agujero negro.

Pero si tenemos una estrella del tamaño de Ricitos de Oro que es lo suficientemente grande como para convertirse en supernova, pero lo suficientemente pequeño como para no ser un agujero negro, obtenemos una estrella de neutrones.

La gravedad es tan fuerte que los electrones que orbitan el átomo son forzados hacia el núcleo. Se combinan con los protones del núcleo para formar neutrones.

Se estima que estos objetos tienen una masa de aproximadamente 1,4 veces la masa de nuestro Sol, y un diámetro de 20 km. La densidad es tal que una taza de este material pesaría tanto como el monte Everest.

También giran con bastante rapidez (y se ralentizan muy gradualmente con el tiempo), además de tener un campo magnético masivo, tres billones de veces el de la Tierra. La radiación electromagnética emite desde ambos extremos de este enorme imán giratorio.

Ahora bien, si uno de los polos de este imán giratorio pasa por delante de la Tierra, vemos un breve "destello" en las ondas de radio (y también en otras frecuencias) una vez en cada rotación. Esto se llama púlsar.

La búsqueda de una 'falla'

En 2014 comencé una seria campaña de observación con el radiotelescopio de 26 m de la Universidad de Tasmania, en el Observatorio Mount Pleasant, con el objetivo de captar la falla de Vela Pulsar en vivo en acción.

Recopilé datos a una velocidad de 640 MB por cada archivo de 10 segundos, durante 19 horas al día, durante la mayoría de los días durante casi cuatro años. Esto resultó en más de 3 PB de datos (1 petabyte es un millón de gigabytes) que se recopilaron, procesado y analizado.

El 12 de diciembre 2016, aproximadamente a las 9:36 pm de la noche, mi teléfono suena con un mensaje de texto que me dice que Vela había fallado. El proceso automatizado que había configurado no era completamente confiable:se sabía que la interferencia de radiofrecuencia (RFI) lo desencadenaba por error.

Así que inicié sesión con escepticismo, y volvió a ejecutar la prueba. ¡Fue genuino! La emoción fue increíble y me quedé despierto toda la noche analizando los datos.

Lo que surgió fue bastante sorprendente y no lo que se esperaba. Justo cuando ocurrió la falla, el púlsar perdió un latido. No pulsó.

El pulso antes de este "nulo" era amplio y extraño. Nada parecido a lo que había visto o escuchado antes.

Los dos pulsos siguientes resultaron no tener polarización lineal, lo que tampoco era conocido para Vela. Esto significaba que la falla había afectado al fuerte imán que impulsa la emisión que proviene del púlsar.

Siguiendo el nulo, un tren de 21 pulsos llegó temprano y la variación en sus tiempos fue mucho más pequeña de lo normal, también muy extraña.

La falla explicada, algo así como

Entonces, ¿qué causa los fallos? La hipótesis mejor sustentada es que la estrella de neutrones tiene una corteza dura y un núcleo superfluido. La corteza exterior es lo que se ralentiza, mientras que el núcleo superfluido gira por separado y no se ralentiza.

Esta es una explicación muy simplificada. Lo que realmente sucede es bastante complejo e involucra vórtices superfluidos microscópicos que se desprenden de la red de la corteza.

Después de unos tres años, la diferencia de rotación entre el núcleo y la corteza se vuelve demasiado grande y el núcleo "agarra" la corteza y la acelera. Los datos parecen mostrar que se necesitaron unos cinco segundos para que se produjera esta aceleración. Esto se encuentra en el extremo más rápido de la escala que los teóricos habían predicho.

Toda esta y otra información podría ayudarnos a comprender lo que se llama la "ecuación de estado", cómo se comporta la materia a diferentes temperaturas y presiones, en un laboratorio que simplemente no podemos crear aquí en la Tierra.

También nos da, por primera vez, un vistazo al funcionamiento interno de una estrella de neutrones.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.