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    Misterio del inusual sistema estelar de neutrones revelado después de 20 años, gracias a miles de voluntarios

    Crédito:Universidad de Manchester

    Después de más de dos décadas, Un equipo de investigación internacional ha identificado una misteriosa fuente galáctica de rayos gamma:una estrella de neutrones pesada con una compañera de muy baja masa orbitando.

    Usando métodos novedosos de análisis de datos que se ejecutan en aproximadamente 10, 000 tarjetas gráficas en el proyecto de ciencia ciudadana distribuida, Einstein @ Inicio, el equipo identificó la estrella de neutrones por sus rayos gamma que pulsan regularmente en una búsqueda profunda de datos del satélite Fermi de la NASA. Asombrosamente, la estrella de neutrones es completamente invisible en las ondas de radio. El sistema binario se caracterizó con una campaña de observación en todo el espectro electromagnético, y rompe varios récords.

    La estrella de neutrones también gira alrededor de su propio eje a más de 30, 000 rpm, lo que lo convierte en uno de los que giran más rápido. Al mismo tiempo, su campo magnético, generalmente extremadamente fuerte en las estrellas de neutrones, es excepcionalmente débil.

    Las observaciones astronómicas de 2014 permitieron determinar las propiedades de las órbitas de la estrella binaria. “Que una estrella de neutrones esté detrás de la fuente de rayos gamma conocida desde 1999 se consideró probable desde 2009. En 2014, después de observaciones del sistema con telescopios ópticos y de rayos X, quedó claro que se trata de un sistema binario muy ajustado. Pero todas las búsquedas porque la estrella de neutrones en él hasta ahora ha sido en vano, "dice el coautor del estudio, Dr. Colin Clark del Centro Jodrell Bank de Astrofísica de la Universidad de Manchester.

    Para probar sin ambigüedades la existencia de una estrella de neutrones, no solo sus ondas de radio o rayos gamma, pero también deben detectarse sus pulsaciones características. La rotación de la estrella de neutrones provoca este destello regular, similar al parpadeo periódico de un faro distante. La estrella de neutrones se llama entonces púlsar de radio o de rayos gamma, respectivamente.

    "En sistemas binarios como el que ahora hemos descubierto, Los púlsares se conocen como 'viudas negras' porque, como arañas del mismo nombre, se comen a sus socios, por así decirlo, "explica Clark." El púlsar vaporiza a su compañero con su radiación y un viento de partículas, llenando el sistema estelar con plasma impenetrable a las ondas de radio.

    Crédito:Universidad de Manchester

    "Este fue el primer púlsar araña que se hizo a través de la colaboración entre Jodrell Bank y el Instituto Albert Einstein, pero hay varios binarios candidatos de Spider más como este. Nuestro grupo dentro de Jodrell Bank los está monitoreando de cerca con telescopios ópticos para precisar sus períodos orbitales con la precisión requerida para las búsquedas de pulsaciones de rayos gamma para identificarlos de manera concluyente. Tenemos la esperanza de que este sea el primero de muchos de estos descubrimientos ".

    La nueva investigación publicada hoy en, Cartas de revistas astrofísicas , fue posible gracias a la asistencia de potencia de cálculo de 10, 000 voluntarios. La colaboración internacional representa el enorme poder de computación del proyecto de ciencia ciudadana Einstein @ Home como un método novedoso de análisis de datos para rastrear las débiles pulsaciones de rayos gamma de la estrella de neutrones en los datos del Telescopio Espacial Fermi de la NASA.

    Los voluntarios donaron ciclos de computación inactivos en las tarjetas gráficas (GPU) de sus computadoras a Einstein @ Home. En menos de dos semanas, el equipo hizo un descubrimiento que habría llevado siglos de tiempo de computación en una computadora convencional.

    "El sistema estelar binario y la estrella de neutrones en su corazón, ahora conocido como PSR J1653-0158, establecer nuevos récords, "explica Lars Nieder, Doctor. estudiante del Instituto Albert Einstein (AEI), Hannover y primer autor del estudio. "Hemos descubierto la danza galáctica de un peso superpesado con un peso mosca. Con un poco más del doble de la masa de nuestro Sol, la estrella de neutrones es extraordinariamente pesada. Su compañero tiene aproximadamente seis veces la densidad del plomo, pero solo alrededor del 1% de la masa de nuestro Sol. Esta 'extraña pareja' orbita cada 75 minutos, más rápidamente que todos los binarios comparables conocidos ".

    Después de identificar el púlsar de rayos gamma, el equipo buscó sus ondas de radio. No encontraron rastro aunque utilizaron los radiotelescopios más grandes y sensibles del mundo, incluido el telescopio Lovell de Jodrell Bank. PSR J1653-0158 se convierte así en el segundo púlsar que gira rápidamente desde el que no se ven ondas de radio. Hay dos posibles explicaciones:o el púlsar no envía ondas de radio hacia la Tierra, o, más como, la nube de plasma envuelve el sistema estelar binario tan completamente que no llegan ondas de radio a la Tierra.

    En un paso más, buscaron datos de la primera y segunda ejecución de observación de los detectores Advanced LIGO en busca de posibles ondas gravitacionales que la estrella de neutrones emitiría si estuviera ligeramente deformada. De nuevo, la búsqueda no tuvo éxito.


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