Posible observación de una kilonova gracias al telescopio espacial Hubble

Dibujo20130814 HST imaging of the location of GRB 130603B Una kilonova es el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones o de una estrella de neutrones y un agujero negro; se trata de un evento astrofísico similar a una supernova débil de vida muy corta. El telescopio espacial Hubble de la NASA ha observado una posible kilonova en el brote de rayos gamma GRB 130603B tanto en el óptico como en el infrarrojo. La primera observación de un fenómeno predicho por la teoría siempre está acompañada de dudas, por lo que habrá que esperar a futuras observaciones para confirmar esta kilonova (por cierto, en algunos sitios la llaman macronova o supernova de proceso-r, donde “r” proviene de rápido). Lo más interesante de las kilonovas es que producen una señal de ondas gravitatorias que podría ser observada por la nueva generación de detectores por interferometría. El artículo técnico es N. R. Tanvir, A. J. Levan, A. S. Fruchter, J. Hjorth, R. A. Hounsell, K. Wiersema & R. L. Tunnicliffe, “A ‘kilonova’ associated with the short-duration γ-ray burst GRB 130603B,” Nature, AOP 03 August 2013.

El púlsar del cangrejo emite rayos gamma ultraenergéticos imposibles de explicar por las teorías actuales

El Púlsar del Cangrejo (PSR B0531+21) es una estrella de neutrones situada en la Nebulosa del Cangrejo resultado de la explosión de una supernova que se observó en el año 1054. Este púlsar gira sobre sí mismo unas 30 veces por segundo, emitiendo rayos gamma muy intensos. Gracias a la red de telescopios llamada VERITAS se ha detectado su emisión de rayos gamma con una energía de más de 100 mil millones de electronvoltios (100 GeV), desafiando todos los modelos teóricos actuales, incapaces de predecir una radiación con una energía tan alta. El Púlsar del Cangrejo está muy cerca de nosotros y es uno de los objetos astronómicos mejor estudiados. Aunque su diámetro se estima en pocos kilómetros, está rodeado de una magnetosfera de unos 1000 km. La gran velocidad angular del púlsar acelera las partículas cargadas en la magnetosfera produciendo una fuerte emisión de rayos gamma. Los modelos teóricos afirman que la energía máxima de estos rayos es de unos 10 GeV, sin embargo, VERITAS los ha observado de hasta 400 GeV y podrían incluso alcanzar 1000 GeV. ¿Cómo es posible? Todavía es pronto para saberlo, pero todo indica que esta emisión proviene de algún lugar más allá de la magnetosfera del púlsar y que su origen podría ser el efecto Compton inverso (la disminución de la longitud de onda de un fotón al interaccionar con un electrón ultrarrelativista con el consiguiente incremento de su energía). Sin embargo,  los detalles de este proceso más allá de la magnetosfera del púlsar todavía no están claros. Ahora ha llegado el turno de los astrofísicos teóricos. Por cierto, VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) es un conjunto de cuatro telescopios de tipo Cherenkov (que estudian la luz de Cherenkov emitida por partículas ultraenergética que penetran en la atmósfera) situados en el sur de Arizona; estos telescopios son capaces de observar rayos gamma con energías superiores a 100 GeV (un billón de veces más energéticos que los fotones que emite nuestro sol). El artículo técnico es The VERITAS Collaboration, “Detection of Pulsed Gamma Rays Above 100 GeV from the Crab Pulsar,” Science 334: 69-72, 7 October 2011.

Por qué LIGO no observa las ondas gravitatorias producidas por el púlsar del cangrejo

En 1054 una estrella explotó dando lugar a la nebulosa del cangrejo, con una estrella de neutrones en su interior en rápida rotación, 30 veces por segundo. Un púlsar que emite 4.4×1031 julios de energía por segundo (mil billones de veces la energía eléctrica consumida en la Tierra durante un año). Se pensaba que el 40% de esta energía se emitía en forma de ondas gravitatorias. Sin embargo, nadie ha observado estas ondas gravitatorias. De hecho, el nuevo límite obtenido por LIGO muestra que emite 7 veces menos del mínimo teórico que debería emitir (como mucho el 2% de su energía es emitida en forma de ondas gravitatorias). ¿Por qué? Nadie lo sabe. La única explicación es que la estrella de neutrones en su interior es una esfera perfecta. Una estrella de 12 km. de radio que rota sobre su eje 30 veces por segundo que está achatada por sus polos en menos de 1 metro. ¿Cómo es posible? Nadie lo entiende, pero así debe ser pues todos los físicos teóricos piensan que las ondas gravitatorias existir existen. Y como no se observan en el púlsar del cangrejo, pues lo dicho, su estrella de neutrones es una bola más perfecta que la mejor bola de billar fabricada por el hombre. Los nuevos datos sobre la búsqueda de ondas gravitatorias en LIGO producidas por púlsares se han publicado en The LIGO Scientific Collaboration, The Virgo Collaboration, “Searches for gravitational waves from known pulsars with S5 LIGO data,” Submitted on 19 Sep 2009.

Ninguna onda gravitatoria observada tras una búsqueda sistemática en 116 púlsares. En varios casos, el límite observacional para la producción de ondas gravitatorias está pocas veces por encima del límite teórico mínimo, como en los púlsares jóvenes J1913+1011 y J1952+3252. Resultados son sorprendentes que requieren una explicación. Para los especialistas en ondas gravitatorias, debe existir alguna razón por la cual las estrellas de neutrones soportan velocidades angulares de rotación extraordinariamente elevadas sin deformarse lo más mínimo. Esferas perfectas que desafían nuestra comprensión. Para los demás especialistas, quizás las ondas gravitatorias son mucho más débiles de lo que hasta ahora se había pensado. ¿Quién tendrá razón? La Mula Francis, como Newton, concluye con un hipotheses non fingo.