Fermi LAT confirma que el púlsar PSR J1311-3430 es de tipo “viuda negra” gracias a su emisión de rayos gamma

Los púlsares de milisegundos tipo “viuda negra” son estrellas de neutrones viejas que giran debido a su acreción de la materia de una estrella compañera. Su velocidad de rotación puede alcanzar cientos de revoluciones por segundo. Hasta ahora, todos las “viudas negras” habían sido descubiertas gracias a sus emisiones de radio. Gracias al telescopio de rayos gamma Fermi LAT (Large Area Telescope) se ha detectado por primera vez un púlsar tipo “viuda negra” de 2,56 milisegundos, llamado PSR J1311-3430, en la constelación de Centaurus. El púlsar está en una órbita circular (alrededor del centro de masas común con su estrella compañera) con un período orbital de solo 93 minutos, el más corto de todos los encontrados hasta ahora; durante esos 93 minutos, rota sobre sí mismo unas 2,18 millones de veces (uno de los más veloces entre los conocidos). La estrella que acompaña a PSR J1311‐3430 tiene un diámetro de solo 88 mil kilómetros, casi el 60% del tamaño de Júpiter, pero una masa unas ocho veces más grande, lo que implica una densidad altísima (equivalente a 30 veces la del Sol). Se cree que el núcleo de esta estrella es de helio y pierde materia por evaporación hacia el púlsar que se encuentra muy cerca de ella, a tan solo 520 mil kilómetros, lo que equivale a 1,4 veces la distancia entre la Tierra y la Luna. En este hallazgo han participado investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), por ello nos lo cuentan en “Descubierta la viuda negra estelar con el periodo orbital más corto del cosmos,” SINC, 25 oct. 2012. El artículo técnico es H. J. Pletsch et al, “Binary Millisecond Pulsar Discovery via Gamma-Ray Pulsations,” Science Express, Published Online October 25 2012 [artículo].

Se llama “viudas negras” a este tipo de sistemas binarios porque el púlsar (estrella de neutrones) roba materia a la estrella que la acompaña a tal ritmo que acaba vaporizándola, como “la gran hembra de la araña del mismo nombre que devora al macho, de menor tamaño, tras el apareamiento.” El equipo investigador ha sido liderado por investigadores del Instituto Max Planck (Alemania) que han desarrollado un nuevo método de análisis de los datos de Fermi LAT, pues solo recoge un único fotón en cada millón de rotaciones del púlsar. Aunque el equipo investigador ha utilizado los datos recogidos durante cuatro años por Fermi LAT, se espera que gracias a este nuevo método se descubran más ejemplos de “viudas negras.”

El primer pulsar, una estrella de neutrones con un período de rotación de milisegundos se descubrió hace 30 años. El Telescopio de Gran Área (LAT) a bordo del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma, lanzado en 2008, ha confirmado que muchos púlsares con emisión en radio son fuentes brillantes de rayos gamma (de 0,1 a 100 GeV). El Fermi LAT puede detectar pulsares incluso utilizando un número muy escaso de fotones de rayos gamma; hasta estas búsquedas a ciegas han permitido detectar 36 púlsares de rayos gamma jóvenes con velocidades de rotación entre 2 y 20 Hz; entre ellos hay 32 cuya emisión de radio aún no ha sido detectada. La búsqueda a ciegas es muy costosa y requiere observaciones durante varios años. Se puede realizar una búsqueda directa si se busca fuentes que aparezcan en catálogos de rayos gamma, como el del Telescopio Experimental de Rayos Gamma Energéticos (EGRET) del Observatorio de Rayos Gamma Compton. El nuevo púlsar aparecía en dicho catálogo y se había conjeturado que correspondía a una “viuda negra,” lo que ha sido confirmado por Fermi LAT.

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3 pensamientos en “Fermi LAT confirma que el púlsar PSR J1311-3430 es de tipo “viuda negra” gracias a su emisión de rayos gamma

  1. hmmmm a ver a ver a ver… si me explican un poco: Si gira 2.800.000 veces en 93 minutos quiere decir que gira a 501 vueltas por segundo. Pero entonces ¿como se explica que sea un pulsar de 2.56 milisegundos???? Gira 500 vueltas y nos ilumina 390 veces por segundo??? No da creo no?

    • Gracias, Mauryfrapi por haber comprobado los números. He copiado el número “2.800.000 veces” de la noticia en SINC, sin calcularlo (dicho número no aparece en el artículo original). Obviamente, está mal calculado siendo “2.180.000 veces.” Corrijo la entrada. Gracias de nuevo.

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