Se descubre un extraño Pulsar que se aleja de la supernova que la creó

Cuando una estrella agota su combustible nuclear hacia el final de su vida útil, sufre un colapso gravitacional y arroja sus capas externas. Esto da lugar a una magnífica explosión conocida como supernova, que puede llevar a la creación de un agujero negro, a pulsares o a una enana blanca. Y durante décadas de observación e investigación, todavía hay muchas anécdotas sobre este fenómeno.

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Afortunadamente, las observaciones en curso y los instrumentos mejorados están llevando a todo tipo de descubrimientos que ofrecen oportunidades para nuevas perspectivas. Por ejemplo, un equipo de astrónomos con el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, por sus siglas en inglés) y la NASA observaron recientemente un púlsar de «cañón» que se alejaba de la supernova que se cree que lo formó.

El púlsar, que se designa como PSR J0002 + 6216 (J0002), se encuentra a unos 6,500 años luz de la Tierra. Originalmente, fue descubierto en 2017 por científicos ciudadanos que trabajaban para un proyecto llamado Einstein @ Home, que se basa en voluntarios para analizar datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi (FGST) de la NASA. Este proyecto ha sido responsable del descubrimiento de 23 pulsares hasta el momento.

Sin embargo, fue este descubrimiento particular que fue especialmente significativo. Desde que se descubrió por primera vez, un equipo dirigido por Frank Schinzel del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) realizó observaciones de radio de seguimiento utilizando la matriz muy grande Karl G. Jansky (VLA) en Nuevo México. Estos mostraron que el púlsar tenía una cola de partículas en shock y energía magnética que se extendía unos 13 años luz detrás de él.

Ilustración de un pulsar

Aún más interesante fue el hecho de que esta cola apuntaba hacia el centro de un remanente de supernova ubicado a 53 años luz (CTB 1). Esta cola fue el resultado del movimiento rápido del púlsar a través del gas interestelar, que dio lugar a ondas de choque que producen energía magnética y partículas aceleradas en su estela.

Basándose en los datos de Fermi, el equipo pudo medir con qué rapidez y en qué dirección se movía el pulsar. Esto se logró a través de una técnica conocida como «temporización de púlsar», donde los destellos de rayos gamma que ocurren con cada rotación del púlsar (en el caso de J0002, 8.7 veces por segundo) se usan para rastrear el movimiento.

A partir de esto, el equipo determinó que el J0002 viajaba a una velocidad de aproximadamente 1125 km/s. En el pasado, los científicos han observado que los púlsares viajan a altas velocidades, pero a una velocidad promedio que es aproximadamente cinco veces más lenta, 240 km/s.

El equipo también determinó que el púlsar habría alcanzado finalmente la cáscara en expansión creada por la supernova. Al principio, los escombros en expansión de la supernova se habrían movido hacia afuera más rápido que el J0002, pero después de unos 5000 mil años, la interacción de la cáscara con el gas interestelar se desaceleró gradualmente. Por 10.000 años, que es lo que los astrónomos están viendo ahora, el púlsar estaba bien fuera de la cáscara.

Aunque los astrónomos saben desde hace tiempo, que los púlsares pueden obtener un aumento en su velocidad a causa de las explosiones de supernovas que las crean, siguen sin estar claros en cuanto a cómo sucede eso. Una posible explicación es que las inestabilidades en la estrella colapsante podrían haber producido una región densa y de movimiento lento que comenzó a arrastrar la estrella de neutrones, acelerándola gradualmente, alejándola del centro de la explosión.

De cara al futuro, el equipo planea realizar observaciones adicionales utilizando el VLA, el Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation y el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Esperamos que estos seguimientos proporcionen más pistas sobre cómo este púlsar adquirió tanta velocidad, lo que podría contribuir en gran medida a resolver algunos de los misterios que aún rodean a las explosiones de supernovas.

Estos resultados se compartieron recientemente en la 17ª reunión de la División de Astrofísica de Alta Energía (HEAD) de la Sociedad Astronómica Americana, que se llevó a cabo del 17 al 21 de marzo en Monterey, California. También son el tema de un estudio que se está revisando para su publicación en el último número de The Astrophysical Journal Letters.

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