Language
Country/Area
No result found
Estrellas invisibles: ¿Cómo inferir compañeros ocultos a partir de señales de púlsares?
En el vasto universo, la existencia de púlsares proporciona a los astrofísicos importantes recursos de investigación, especialmente aquellos púlsares binarios formados con sistemas estelares compañeros. Estos púlsares binarios son a menudo sistemas compuestos por un púlsar y una enana blanca o una estrella de neutrones. Con el tiempo, los científicos pueden inferir la existencia de su estrella compañera oculta mediante señales de pulso precisas.
La señal emitida por un púlsar es como un reloj preciso en la naturaleza. A través de su frecuencia de pulso, podemos observar la existencia de la estrella compañera.
En 1974, Joseph Hooton Taylor, Jr. y Russell Hulse descubrieron el primer púlsar binario PSR B1913+16 en el Observatorio de Arecibo. Este importante descubrimiento les valió el Premio Nobel de Física de 1993. El estudio muestra que la frecuencia del pulso de un púlsar cambia con el movimiento de su estrella compañera, y este cambio se debe a la influencia del efecto Doppler. Los pulsos ocurren con mayor frecuencia a medida que el púlsar se acerca a la Tierra y con menos frecuencia a medida que se aleja. Por lo tanto, a partir de cambios en estos pulsos, los científicos pueden inferir las características de masa y movimiento de la estrella compañera.
Mediante mediciones precisas del tiempo de pulso, los científicos pueden describir detalladamente el funcionamiento de las galaxias de pulso binario.
El descubrimiento de PSR B1913+16 no solo profundizó la comprensión de los púlsares y sus compañeros, sino que también se convirtió en una importante plataforma experimental para probar la teoría general de la relatividad de Einstein. Según las mediciones, las masas de este par de estrellas binarias son casi iguales y el intervalo de tiempo entre sus pulsos se ve afectado por el fuerte campo gravitatorio. Según la teoría de la relatividad, a medida que la estrella compañera se acerca, el tiempo de envío del pulso se reduce. La señal se retrasará. Este fenómeno se llama desplazamiento al rojo gravitacional.
Con observaciones adicionales de PSR B1913+16, los científicos confirmaron que el período orbital del púlsar se acortó gradualmente con el tiempo. Estos cambios son altamente consistentes con las predicciones de Einstein, convirtiéndose en otra evidencia importante para verificar la teoría general de la relatividad. La disminución de esta radiación gravitacional dependiente del tiempo la convierte en un importante objeto de estudio en las observaciones de galaxias binarias pulsantes.
Cuando se observaron por primera vez las ondas gravitacionales, el método de verificación en la comunidad científica fue nuevamente subvertido y el papel de los púlsares binarios se volvió cada vez más prominente.
Explorando más a fondo, también descubrimos un púlsar binario de masa intermedia (IMBP), un sistema binario compuesto por un púlsar y una enana blanca de masa relativamente alta. El período de rotación de este tipo de púlsar es relativamente largo, normalmente entre 10 y 200 milisegundos. Un ejemplo es PSR J2222−0137, un púlsar cuyo compañero es una enana blanca con una masa de aproximadamente 1,3 masas solares. Este sistema está aproximadamente a 870 años luz de la Tierra y es uno de los púlsares binarios más cercanos conocidos.
La masa y las propiedades únicas de las estrellas compañeras en IMBP han atraído la atención de los astrónomos. Estas enanas blancas de alta calidad, como PSR J2222−0137 B, tienen temperaturas extremadamente bajas e incluso se las llama "estrellas de diamante". Al mismo tiempo, sus propiedades cristalizadas lo hacen único en el universo, estimulando aún más la exploración de los sistemas binarios y sus interacciones.
La existencia de estrellas compañeras tiene un profundo impacto en la radiación de los púlsares y su entorno cósmico. ”
Otra característica de los púlsares binarios es el intercambio de materia entre ellos y sus estrellas compañeras. Muchas estrellas compañeras ordinarias se expanden durante su evolución y arrojan sus capas externas de materia hacia el púlsar. Este proceso produce radiación de rayos X, crea una fase binaria de rayos X y puede conducir a la formación de un disco de acreción que rodea al púlsar. El "viento" o flujo relativista de partículas producido por el púlsar puede afectar el campo magnético de la estrella compañera, lo que puede tener un impacto drástico en la emisión del pulso. Estas interacciones nos brindan nuevos conocimientos sobre los púlsares y sus entornos.
En resumen, los púlsares binarios no sólo son una excelente herramienta para probar leyes físicas básicas, sino también una ventana importante para ayudarnos a comprender mejor la estructura del universo. A medida que la tecnología de seguimiento siga mejorando, podremos inferir con mayor precisión propiedades no observadas de las estrellas compañeras a partir de estas señales de pulso medidas, lo que permitirá avanzar un paso más en nuestra comprensión del universo. En un universo tan complejo, ¿cuántas estrellas compañeras por descubrir se esconden de nuestra vista?
