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17/10/08 - DJ:

Fermi observa pulsar de rayos gamma

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 28 seg.

A tres veces por segundo, un cadáver estelar de 10.000 años envía un haz de rayos gamma hacia la Tierra. Descubierto por el Large Area Telescope (LAT), a bordo del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, el objeto -un púlsar-, es el primero conocido que sólo "parpadea" en rayos gamma.
Ilustración de un púlsar

"Este es el primer ejemplo de una nueva clase de púlsares que nos dará conocimientos fundamentales sobre cómo funcionan estas estrellas colapsadas", dice Peter Michelson, de la Universidad de Stanford, investigador de Fermi en Palo Alto.

El púlsar yace en la remanente de supernova conocida como CTA 1, localizada a 4.600 años luz de distancia en la constelación de Cefeo (Cepheus). Su haz de luz -como si fuera un faro- barre la Tierra cada 316,86 milisegundos. El extraordinario objeto, que se formó hace unos 10.000 años, emite 1.000 veces la energía de nuestro Sol.

Un púlsar es una estrella de neutrones que gira rápidamente, el núcleo dejado cuando una estrella masiva explota. Los astrónomos han catalogado cerca de 1800 púlsares. Aunque la mayoría fueron encontrados a través de sus pulsos en longitudes de onda de radio, algunos de estos objetos también emiten energía en otras formas, incluyendo luz visible y rayos-X. Sin embargo, la fuente en CTA 1 sólo pulsa en energías de rayos gamma.

"Pensamos que la región que emite los rayos gamma es más amplia que la responsable de los pulsos en radiación de menor energía. El haz de radio probablemente nunca gira hacia la Tierra, por lo que nunca la vemos. Pero el haz más amplio de rayos gamma sí barre nuestro camino", explica Alice Harding, del Centro Espacial Goddard.

Los científicos piensan que CTA 1 es sólo el primero de una gran población de objetos similares.

El púlsar en CTA 1 no está localizado en el centro del gaseoso caparazón expansivo de la remanente. Las explosiones de supernova pueden ser asimétricas, muchas veces dando un impulso que envía a la estrella de neutrones a vagar a través del espacio. Basados en la edad de la remanente y la distancia del púlsar, los astrónomos creen que la estrella de neutrones se está moviendo a más de un millón de kilómetros por hora, una velocidad típica.

Ilustración de un púlsar y la ubicación en la remanente de supernova CTA 1

El Telescopio Fermi escanea todo el cielo cada tres horas y detecta fotones cuyas energías van desde los 20 millones hasta los más de 300 mil millones de la energía de luz visible. El instrumento detecta un rayo gamma cada minuto desde CTA 1, suficiente para que los científicos reunan el comportamiento de la estrella de neutrones, su período de rotación, y la tasa a la que se está enlenteciendo.

Un haz de púlsar surge porque las estrellas de neutrones poseen intensos campos magnéticos y rotan rápidamente. Partículas cargadas salen de los polos magnéticos de la estrella a una velocidad cercana a la de la luz para crear los haces de rayos gamma que detecta Fermi. Como los haces son generados por la rotación de la estrella, gradualmente enlentecen la rotación del púlsar. En el caso de CTA 1, el período de rotación se está incrementando cerca de un segundo cada 87.000 años.

La medición es vital para entender la dinámica del comportamiento del púlsar y puede ser usada para estimar su edad.


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Crédito imágenesSobre las imágenes
Nubes de partículas cargadas se mueven por las líneas de campo magnético del púlsar (en azul) y crean un haz de rayos gama, similar a un faro (en morado), en esta ilustración.
Crédito NASA

El Telescopio de rayos Gamma Fermi descubrió el primer púlsar que sólo emite en rayos gamma. La ilustración del púlsar (en el recuadro), yace en la remanente de supernova CTA 1 en la constelación de Cepheus.
Crédito:NASA/S. Pineault, DRAO

Nota: Se puede acceder a una animación, en distintos formatos, en el Laboratorio de Imagen Conceptual del Centro Espacial Goddard:
Gamma Rays in Pulsars



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