Los faros cósmicos
Los púlsares son estrellas de neutrones extremadamente densas que giran rápidamente sobre su eje. A medida que rotan, emiten haces de radiación electromagnética que se detectan como pulsos regulares en la Tierra.
Formación
Los púlsares se forman a partir de supernovas, explosiones estelares que ocurren al final de la vida de una estrella masiva. Cuando una estrella agota su combustible nuclear, su núcleo colapsa bajo su propia gravedad, creando una estrella de neutrones altamente comprimida. En un momento dado, cuando la masa de la estrella originaria no excede de 8 veces la masa del Sol, el colapso se detiene y toda la masa queda constreñida en un esfera de apenas varios kilómetros de diámetro.
Física de los púlsares
La rotación rápida de los púlsares es uno de los aspectos más intrigantes de estos objetos. Al igual que una patinadora en hielo que se acelera al plegar sus brazos, una estrella de neutrones que colapsa se acelera en su rotación debido a la conservación del momento angular. Esto significa que los púlsares pueden girar varias veces por segundo, incluso hasta cientos de veces por segundo, dando lugar a los conocidos como púlsares de milisegundos.
La emisión de pulsos de radiación de los púlsares se debe a su orientación y a su fuerte campo magnético. Cuando la atmósfera exterior de este objeto compacto, que contiene gran cantidad de electrones, interacciona con el campo magnético se genera un haz de radiación, generalmente en el rango de las ondas de radio, que sale del púlsar en dos sentidos distintos a lo largo de un eje.
A medida que giran, los púlsares emiten haces estrechos de radiación desde sus polos magnéticos. Si uno de estos haces apunta hacia la Tierra mientras el púlsar gira, detectamos los pulsos de radiación en intervalos regulares. Es importante destacar que la emisión de radiación de los púlsares no proviene de su superficie, sino de regiones cercanas a sus polos magnéticos.
Cuando este haz es interceptado por los radiotelescopios en la Tierra se perciben pulsos de radio cada pocos segundos (o de milisegundos en el caso de los púlsars de milisegundos), que es el tiempo que tarda un púlsar en rotar sobre si mismo.
Descubrimiento
En la historia de la astronomía, hay momentos que cambian para siempre nuestra comprensión del cosmos. El descubrimiento de los púlsares en 1967 fue uno de esos momentos revolucionarios que desencadenaron una nueva era de conocimiento en el campo de la astrofísica.
El honor de este descubrimiento recae en Jocelyn Bell Burnell, una estudiante de posgrado de la Universidad de Cambridge, y su supervisor, Antony Hewish. Su objetivo era construir y utilizar un radiotelescopio para estudiar el cielo en busca de fenómenos astrofísicos desconocidos. Fue en el transcurso de su trabajo cuando se encontraron con una señal de radio inusual y extremadamente regular.
El radiotelescopio captó una fuente de radiación que emitía pulsos precisos con una regularidad asombrosa. Estos pulsos tenían un período tan consistente que parecían una especie de «latido» cósmico. El equipo trabajó diligentemente para descartar cualquier explicación terrestre o instrumental y finalmente se dieron cuenta de que habían descubierto algo completamente nuevo en el universo.
Estos objetos celestiales fueron denominados púlsares, en referencia a sus pulsos regulares. Su descubrimiento fue un verdadero hito en la astronomía y generó un enorme interés en la comunidad científica. La pregunta más intrigante en ese momento era: ¿qué tipo de objeto cósmico podría generar tales señales pulsantes?
Se plantearon diversas teorías para explicar los púlsares, pero la respuesta finalmente llegó gracias a los trabajos teóricos de Thomas Gold y Antony Hewish. Propusieron que los púlsares eran estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giraban rápidamente sobre su propio eje. Esta hipótesis explicaba la naturaleza pulsante de las señales de radio detectadas.
Impacto del descubrimiento de los púlsares
El descubrimiento de los púlsares no solo nos dio una nueva perspectiva sobre la estructura y evolución de las estrellas, sino que también abrió una ventana a la física fundamental y a los fenómenos extremos del universo. Además, los púlsares demostraron ser excelentes herramientas para estudiar el medio interestelar y para ayudar en el conocimiento de otros objetos compactos, como los agujeros negros y las estrellas de neutrones.
Los púlsares de milisegundos son relojes cósmicos extremadamente precisos que pueden utilizarse para estudiar fenómenos astrofísicos, como la detección de ondas gravitacionales y poner a prueba la relatividad general de Einstein
A lo largo de los años, los astrónomos han seguido desentrañando los secretos de los púlsares. Se han encontrado púlsares en diferentes longitudes de onda, desde ondas de radio hasta rayos gamma, lo que ha permitido una comprensión más profunda de su estructura y comportamiento.