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
Si alguna vez ha oído hablar de la frase dos caras de la misma moneda, sabes que significa dos cosas que al principio parecen no estar relacionadas son en realidad partes de la misma cosa. Ahora, Un ejemplo fundamental se puede encontrar en los profundos recovecos del espacio en forma de estrella de neutrones.
Una estrella de neutrones proviene de una gran estrella que se ha quedado sin combustible, y explotó como una supernova. A medida que la gravedad obliga a la estrella a colapsar al tamaño de una pequeña ciudad, la estrella se vuelve tan densa que una sola cucharadita de la estrella colapsada tendría tanta masa como una montaña. El núcleo de la estrella ahora una estrella de neutrones, puede girar tan rápido como 10 veces por segundo o más. Con el tiempo, la rotación del núcleo puede comenzar a acelerarse al extraer materia de su entorno, girando más de 700 veces por segundo!
Algunas estrellas de neutrones llamados púlsares de radio, tienen fuertes campos magnéticos y emiten ondas de radio de forma predecible, pulsos fiables. Otras estrellas de neutrones tienen campos magnéticos aún más fuertes, mostrando violento, estallidos de alta energía de rayos X y rayos gamma. Estos se llaman "magnetares", y sus campos magnéticos son los más fuertes conocidos en el universo, un billón de veces más fuerte que el de nuestro sol.
Desde la década de 1970, Los científicos han tratado a los púlsares y magnetares como dos poblaciones distintas de objetos. Pero en la última década ha surgido evidencia que muestra que a veces pueden ser etapas en la evolución de un solo objeto. Así es, una estrella de neutrones podría ser solo dos caras de la misma moneda, primero es un púlsar de radio y luego se convierte en una magnetar. O tal vez sea al revés.
Algunos científicos sostienen que los objetos como los magnetares dejan de emitir rayos X y rayos gamma gradualmente con el tiempo. Otros proponen la teoría opuesta:que el púlsar de radio viene primero y luego, tiempo extraordinario, un campo magnético emerge de la estrella de neutrones provocando que se inicien esos estallidos de tipo magnetar.
Tom Prince es profesor de física en Caltech y científico investigador senior en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Él dice, "Es un poco complicado observar estos cuerpos inquietos. Primero, los magnetares no duran mucho, solo de un año a algunos años, antes de que ondas colosales de rayos X disipen la energía magnética. Segundo, Los púlsares son bastante antiguos según nuestros estándares. Uno de los púlsares más famosos, el púlsar del cangrejo, por ejemplo, explotó a principios del 1, 000's. Tercera, no sucede a menudo. La última supernova conocida que explotó en nuestra vecindad ocurrió en 1987 en una galaxia satélite de la Vía Láctea ".
Prince también señala que, si bien un radiotelescopio terrestre observó la primera transición de radio pulsar / magnetar conocida, han sido los telescopios en órbita de la NASA:Fermi, Rápido, RXTE, y NuSTAR, junto con el observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, que han proporcionado los datos más interesantes. Las observaciones han incluido ondas sísmicas que ondulan a través de una magnetar, una nube de partículas de alta energía llamada nebulosa del viento alrededor de una magnetar, ¡y una magnetar que también es la estrella de neutrones de giro más lento jamás detectada!
Independientemente de cuál fue primero, los dos lados de estas estrellas tienen mucho que enseñarnos sobre la materia en las densidades más altas y los campos magnéticos más poderosos del universo.