En el universo distante, los púlsares parecen haber atraído la atención de innumerables astrónomos por su singularidad. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y emiten ondas electromagnéticas en pulsos regulares. En un sistema de púlsar binario, uno de los púlsares tiene una estrella compañera, generalmente una enana blanca u otra estrella de neutrones. El estudio de estos púlsares binarios no sólo nos brinda la oportunidad de observar la gravedad extrema en el universo, sino que también es una fuente importante de datos para verificar la teoría general de la relatividad de Einstein.
Historia de los púlsares binariosEn estos sistemas, los intervalos de tiempo entre pulsos varían debido a la influencia gravitacional de la estrella compañera, lo que permite a los científicos rastrear el movimiento de los objetos.
En 1974, los astrónomos Joseph Houghton Taylor y Russell Halls descubrieron PSR B1913+16, el "púlsar binario Halls-Taylor", en el Observatorio de Arecibo. Por ello, recibió el Premio Nobel de Física en 1993. Cuando Halls observó el púlsar recién descubierto, notó que la frecuencia de los pulsos mostraba cambios regulares. La razón de este cambio es que el púlsar orbita la estrella compañera a gran velocidad, lo que provoca el efecto Doppler.
Este descubrimiento no sólo ayudó a los científicos a darse cuenta de que los púlsares y sus estrellas compañeras tienen masas similares, sino que también condujo a la primera medición precisa de la masa de una estrella de neutrones. Al medir los cambios en la sincronización de los pulsos, los científicos utilizaron efectos de sincronización relativistas para descubrir la masa del púlsar. Con el tiempo, la energía orbital de este sistema de púlsares se convierte en ondas gravitacionales, lo que hace que se acerquen gradualmente.A medida que un púlsar se acerca a la Tierra, los pulsos se hacen más frecuentes; por el contrario, a medida que se aleja, los pulsos recibidos disminuyen.
Un púlsar binario de masa intermedia (IMBP) es un sistema púlsar-enana blanca de período relativamente largo. Los púlsares en estos sistemas suelen tener masas elevadas y períodos de rotación relativamente largos, que oscilan entre 10 y 200 milisegundos. Tomando PSR J2222−0137 como ejemplo, la masa del compañero de este púlsar es al menos 1,3 veces la masa del Sol, lo que lo convierte en un púlsar binario de masa media.
El impacto de los púlsares binariosEl descubrimiento de PSR J2222−0137 amplía aún más nuestro conocimiento de los sistemas púlsares, particularmente con respecto a las propiedades y masas de las estrellas compañeras.
En un sistema de púlsar binario, la luz de rayos X se genera cuando la estrella compañera se expande y transfiere sus capas externas al púlsar, lo que desencadena una cadena de interacciones. La luz de estas emisiones de rayos X a veces muestra un patrón pulsado, un fenómeno conocido como fase binaria de rayos X. Debido al flujo de materia, a menudo se forma un disco de acreción y el púlsar libera un "viento" que afecta el campo magnético y la emisión de señales de pulso de la estrella compañera.
Estas interacciones no sólo demuestran la atracción de los púlsares, sino que también revelan cómo los objetos que interactúan estrechamente en el universo se influyen entre sí.
A medida que los científicos estudian más profundamente los púlsares binarios, están comenzando a comprender cómo estos misteriosos fenómenos cósmicos desafían nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la física. No sólo eso, la observación de púlsares binarios puede brindarnos conocimientos nuevos y más profundos sobre las ondas gravitacionales y la evolución del universo en el futuro. En este vasto universo, ¿existen secretos más profundos en el comportamiento de estos púlsares que esperan ser explorados?