Blitzar

( Categoría = Final alternativo de una estrella + prototipo de agujero negro )

 

A medida que avanzamos en esta sección de investigación del espacio profundo llamada «EXTRASOLAR» , vamos incluyendo objetos celestes cuya verificación no está del todo confirmada. La interpretación de la teoría juega un rol elemental en su comprensión, así que trataremos de ir poco a poco remarcando constantemente la diferencia entre la información teórica y la práctica.

A continuación les hablaremos de un teórico prototipo diferente de estrella, que fueron descubiertas e imaginadas, debido al efecto pasajero y real que dejaron en la Tierra:  Los “Blitzars” 1* Posible recreación artística de estos objetos.

Los Blitzars en un principio, son estrellas de neutrones tan energéticas y masivas (por encima de 30-40 masas solares) que ya tienen la capacidad de transformarse en agujero negro debido a su peso. El motivo por el cual se resisten a hacerlo, es por la enorme velocidad a la que rotan, cercana a la velocidad de la luz.
Esta enorme velocidad de rotación sería su principal característica, ya que provocaría que el material que compone los restos de esa estrella de neutrones, seguramente un púlsar o un magnetar, no acabe de sucumbir y ser succionado por la gran atracción gravitatoria que genera el núcleo de la estrella, que en un futuro, se acabará convirtiendo sí o sí, en un agujero negro supermasivo.
Esto significa que tienen una esperanza de vida bastante corta y que durante ésta, pueden emitir gigantescas cantidades de pulsos de radio en forma de explosión.

A lo largo de las últimas dos décadas se han construido grandes infraestructuras de calibre espacial, en pro de analizar el universo que nos rodea y dar explicación a los eventos que influyen en nuestro planeta por muy irrelevantes que parezcan. Estos estudios han ayudado en especial a descubrir objetos o cuerpos en el cosmos que sencillamente no son visibles para el ojo humano, ni para un telescopio ordinario, y por lo tanto la única manera de saber que están ahí es por su radiofrecuencia.

parkes-radio-telescope-e1421623214198* Representación artística del radiotelescopio Parker (Australia), principal descubridor de los Blitzars.

Gracias a los radiotelescopios Parker (Australia) y posteriormente Arecibo (Puerto Rico), que captan cualquier fluctuación radiofónica en el espacio con una precisión nunca vista antes, se detectó en 2007 la llegada de una gran onda de choque cargada de rayos-X y Gamma, que quedó registrada durante 3 milisegundos por el radiotelescopio Parker.
Pese a que las teorías que explican los agujeros negros tienen algunas lagunas, si algo estaba claro es que los agujeros negros ordinarios no emiten tales cantidades de Rayos-X y Gamma como los estallidos registrados, en consecuencia, se estaba observando un fenómeno extraordinario e inédito en el espacio profundo.
Estas fluctuaciones que presentan las gráficas de recopilación de datos, nos muestran lo que después fue nombrado como “Estallidos Lorimer” (por los rayos gamma) o FRB (Faster Radio Burst / por los rayos-X), que es el nombre que reciben los impulsos o ondas de choque que emiten diferentes cuerpos celestes al tener una actividad muy fuerte y en forma de explosión.

* Podrán ver la publicación que hicimos en Facebook sobre esta noticia, pulsando aquí.

Desde que en 2007 se detectaron estos tipos de pulsos tan característicos que provocan los Blítzares, se han establecido parámetros de búsqueda específicos para fijar emisiones parecidas. Después de mucho esfuerzo, finalmente tan solo se han logrado fijar un total de 5 fuentes de radioemision tan específicas y diferentes al resto.
2* En negro los agujeros negros conocidos. Con estrellas rojas, los blitzars conocidos más uno que falta.

Cabe añadir, que la gran explosión registrada por el radiotelescopio Parker, debió darse por el nacimiento o la muerte un Blitzar, pero que una vez terminada dicha explosión, continuaban emitiendo con mucha menos intensidad.

~ Un pequeño repaso de la física estelar:
Si nos fijamos en el gráfico de abajo, veremos que en función de la curvatura y de la cantidad de masa que presente una estrella mientras analizamos su balance gravitatorio, podemos intuir si se encuentra en valores estables (en azul las estrellas de neutrones), o si roza los límites de la explosión estelar o conversión en agujero negro.
Esta pequeña franja es muy variable y dependiendo de las características individuales de la estrella, se pueden dar casos de anomalías durante la vida final del astro, como es la conversión a Magnetar (señalado en verde), al extraño Blitzar (en rojo) o finalmente en agujero negro (por encima de Mb = 2.5 Mº).
Dicho límite que separa la conversión de estrella de neutrones a agujero negro, es el “límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff”.

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Se considera que la enorme velocidad de rotación y las características tan extremas que presentan algunas estrellas de neutrones anómalas de tipo Púlsar o Magnetar, pueden acarrear que durante un tiempo limitado, la estrella de neutrones no termine de colapsar en un agujero negro y que previamente libere algunas de sus capas exteriores formando una gran explosión que derivaría en poderosas cantidades de partículas cargadas que se dispersarían por todo el espacio.
En menos de una docena de ocasiones, el observatorio Parkes de Australia ha detectado unas extrañas, breves y potentes señales de radio que parecen provenir de puntos muy lejanos del Universo. Al haberse detectado hasta ahora desde un único observatorio (el de Australia), los astrónomos han llegado a pensar que podrían estar causadas por una interferencia terrestre. Pero una observación realizada en el observatorio de Arecibo el 2 de noviembre de 2012 confirma que la señal es real, como se explica en el archivo original: http://arxiv.org/pdf/1404.2934v1.pdf

Pero la fugacidad no es la única característica extraordinaria de estas señales. La lejanía de su procedencia lo es aún más.

 

Normalmente, las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz. Esto significa que todas las diferentes longitudes de onda y frecuencias de radio emitidas por el mismo objeto (por ejemplo, un púlsar) deben llegar a la Tierra al mismo tiempo. Pero si el objeto que emite las señales está lo suficientemente lejos, eso cambia. A grandes distancias, las ondas de baja frecuencia que viajan a través del cosmos tienen un poco más complicado llegar a la Tierra. Las nubes de partículas ionizadas interestelares (principalmente electrones) ralentizan ligeramente las ondas más largas, haciendo que sigan un camino más sinuoso. Como resultado, las ondas más largas llegan un poco más tarde que sus parientes más cortas (una fracción de segundo).
Ese retraso en la hora de llegada se conoce como “dispersión”, y permite a los astrónomos estiman cómo de lejos está el emisor. Cuanta más larga sea la demora, más “basura” intergaláctica se habrá interpuesto en el camino. Como los astrónomos pueden estimar la cantidad de masa que hay interpuesta en el cosmos, se puede utilizar esta dispersión para calcular la distancia recorrida.

En conclusión, estas extrañas señales captadas primero varias veces por Parker entre 2007 y la actualidad, y recientemente por Arecibo en 2012,  se comprobó que éstas provienen de algún punto situado a miles y miles de millones de años luz, y nadie sabe exactamente qué pueden ser.

Finalmente le asignaron un nombre al hipotético foco emisor de estas extrañas señales, como “Blitzar”, y hasta la fecha, solo hay media docena contrastados y otros pocos más en espera de aprobación.
Entre tanto, nos atrevemos a describir a los Blitzares como antiguos núcleos de estrellas supermasivas que se densificaron formando una estrella de neutrones que, heredando mucha fuerza remanente de la supernova, consiguió transformarla en una alta velocidad de rotación.

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Esto impulsó a que su gran campo magnético no se terminara de colapsar y pudiese sostenerse formando un equilibrio de gravedades que le impidiese sucumbir a su propio peso pero emitir una fuerte señal de radiofrecuencia parecida a los púlsares/magnétares.
En un momento dado, la velocidad de rotación empieza a decrecer y su campo magnético ya no aguanta. En el momento en el que la estrella de neutrones empieza a colapsarse en agujero negro en un proceso relativamente largo, su antiguo campo magnético se rompe y se resquebraja liberando tremendas ráfagas de ondas de alta energía que se pueden llegar a localizar desde aquí.

Resumen de fuentes de info utilizadas = 1 / 2 / 3 / 4 / 5

(Versión original) = cristian@meteorologiaespacial.es
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(English version) = fatima@meteorologiaespacial.es 

(Category = Alternativestar ending + Black hole prototypes)

 

As we move forward in this investigation section of deep space (named «EXTRASOLAR») , we include celestial objects which their verification is not entirely confirmed. The interpretation of the theory plays a basic role in their understanding, so we try to go slowly and constantly remark the difference between the theoretical and practical information.

Now we discuss about a different theoretical prototype star, which was discovered and imagined, because of the passenger and real effect that they left on Earth. The ‘Blitzars’.

At first, the Blitzars are neutron stars so energetic and massive (above 30-40 solar masses) which already have the ability to transform into a black hole due to their weight. The reason why the resist to it, it is because of the enormous rotating speed, close to the speed of light. This enormous speed of rotation would be its main feature, because it will cause that the material composing the remains of the neutron star, probably a pulsar or a magnetar, it doesn’t finish to succumb and be sucked by the great gravitational attraction generated by the star core, that in the future it will eventually turn into a supermassive black hole. This means that they have a very short life expectancy and that they can emit huge amounts of radio pulses during it, in the form of explosion.

Over the past two decades, large infrastructures have been built in order to analyse the universe around us and in order to give explanation to the events that influence our planet,although some of them could seem largely irrelevant. These studies have helped especially to discover objects in the cosmos that are simply not visible to the human eye, or to an ordinary telescope, and therefore the only way to know they are there is by their radiofrequency.

Thanks to Parker (Australia) and then the Arecibo (Puerto Rico)radio telescopes, which capture any radio fluctuation in space with a precision that has never seen before, in 2007 it was detected the arrival of a shock wave laden with X and Gamma rays, which was recorded for 3 milliseconds by the telescope Parker.
Although there are theories that explain that black holes have some gaps, if something it was clear is that ordinary black holes do not emit such recorder quantities of X-rays and gamma bursts, as therefore it was watching an extraordinary and unprecedented phenomenon in deep space. These fluctuations, presenting graphical data collection, show us what later it was named as ‘Lorimer Pops’ (by gamma rays) or FRB (Faster Radio Burst / by X-rays), which is the name given to pulse or shock waves that emit different celestial objectsbecause they do not to have a very strong activity and in a way of explosion.

Since 2007,they were detected these types of characteristic pulses that cause Blitzars. They have been established some specific search parameters to fix similar emissions. After so much effort, finally it was possible to make a set of 4-5 radio emission sources (specific and different to the rest).

It should be added that the big explosion recorded by the Parker telescope,it happened because of a birth or death of a Blitzar, but once the explosion ended, they continue emitting with much less intensity.

~ A brief review of stellar physics:
Depending on the curvature and the amount of mass that a star presents a star while we analyse its gravitational balance, we can sense if it is in stable values (in blue), or borders on the stellar explosion or the conversion to black hole.

This small strip varies greatly and depends on the individual characteristics of the star.  There are cases of anomalies during the final life of the star, as it is in the conversion to a magnetar (marked in green), to a Blitzar (in red) or finally to black hole (above Mº Mb = 2.5).
This limit that separates the conversion of neutron star into a black hole, it is called the «Tolman-Oppenheimer-Volkoff limit».

It is considered that the enormous speed of rotation and the extremely characteristics exhibited by anomalous neutron star like the pulsar or magnetar typecan carry that, for a limited time, the neutron star doesn’t not collapse into a black hole and also that previously it releases some of its outer layers, forming a powerful explosion that it would result in quantities of charged particles that would be dispersed throughout space.

In less than a dozen occasions, the AustralianParkesobservatory has detected some strange, brief and powerful radio signals that appear to come from distant points of the Universe. They having been detected from a single observatory (that of Australia) and the astronomers think that could be caused by a terrestrial interference. But one observation done in the Arecibo observatory on the 2nd of November 2012 confirms that the signal is real, as it is explained in the original file:
http://arxiv.org/pdf/1404.2934v1.pdf

But the transience is not the unique feature of these signals. The remoteness of their origin is even more so.

Normally, radio waves travel at the speed of light. This means that all different wavelengths and radio frequencies emitted by the same object (e.g., a pulsar) should reach the Earth at the same time. But if the object emitting the signals is far enough, that changes. At large distances, the low-frequency waves that travel through the cosmos fins difficulties to reach the Earth. The clouds of interstellar ionized particles (mostly electrons) slow slightly the longer waves, making that they follow a winding route. As a result, the longest waves arrive a little later than their shorter relatives (a fraction of a second).

This delay in the arrival time is known as «dispersion» and it allows astronomers to estimate how far the transmitter is. As the delay increases, more intergalactic «junk» will have gotten in the way. As astronomers can estimate the amount of mass that is interposed in the cosmos, this dispersion can be used to calculate the distance travelled.

In conclusion, these strange signals were captured first several times by Parker between 2007 and nowadays, and recently by Arecibo in 2012. It has been found that they come from a point at thousands of millions of light years, and nobody knows exactly what they can be.

Finally it was assigned a name (‘Blitzar’) to the hypothetical emission source of these strange signs and to date, there are only half a dozen contrasted Blitzarsand a few more waiting for approval.
Meanwhile, we dare to describe Blitzarsas old cores of supermassive stars that were densified forming a neutron star, inheriting much remnant force of the supernova that managed to transform it into a high rotation speed. This prompted that her large magnetic field did not collapse and could sustain a balance of gravities preventing it from succumbing to its own weight (but it sends a strong radiofrequency signal similar to the one from pulsars / magnetars).

At one time, the rotation speed begins to decrease and its magnetic field no longer holds. At the time in which the neutron star begins to collapse into a black hole, in a relatively long process, its ancient magnetic field breaks and cracks releasing tremendous bursts of high-energy waves that we can localize from here.

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