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Los relojes que giran en la oscuridad

Gizmo_23
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Los pulsares

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jp_morales78

Con lo de la página que nunca es la última me acordé del Salmo 19, donde un día le pasa el mensaje al otro día y una noche a la otra noche, sin palabras ni voz. Un faro que manda pulsos durante miles de años le queda bastante bien a esa imagen, órale.

Con lo de la página que nunca es la última me acordé del Salmo 19, donde un día le pasa el mensaje al otro día y una noche a la otra noche, sin palabras ni voz. Un faro que manda pulsos durante miles de años le queda bastante bien a esa imagen, órale.

Contenido de la publicación

Los pulsares

Hemos visto cómo nacen las estrellas.

Hemos visto cómo algunas mueren.

Pero cuando una estrella masiva llega al final de su vida, su historia no necesariamente termina.

A veces, después de una explosión de supernova, el núcleo que queda atrás se comprime de una manera extraordinaria.

La estrella desaparece como la conocíamos…

y en su lugar queda algo mucho más pequeño.

Mucho más denso.

Y mucho más extremo.

Una estrella de neutrones.

Y algunas de ellas comienzan a enviar señales tan regulares que parecen estar marcando el tiempo.

Son los púlsares.


🌟 Cuando una estrella colapsa

Una estrella masiva mantiene durante gran parte de su vida un equilibrio entre la gravedad, que intenta comprimirla, y la presión producida por los procesos que ocurren en su interior.

Cuando ese equilibrio se pierde, el núcleo puede colapsar rápidamente.

Durante el colapso, la materia queda comprimida a densidades enormes.

Las capas exteriores pueden ser expulsadas en una explosión de supernova.

Pero el núcleo puede sobrevivir.

Convertido en una estrella de neutrones.

Un objeto con una masa comparable a la del Sol concentrada en una esfera de apenas unas decenas de kilómetros de diámetro.

Aquí comienza nuestro misterio.

Porque acabamos de pasar de una estrella gigantesca…

a algo aproximadamente del tamaño de una ciudad.


🌀 Una estrella que gira cientos de veces por segundo

Cuando el núcleo colapsa, su tamaño disminuye enormemente.

Y debido a la conservación del momento angular, su rotación puede acelerarse.

Es parecido a una persona que gira sobre sí misma y acerca los brazos al cuerpo: al reducir su distribución de masa, aumenta su velocidad de rotación.

En una estrella de neutrones, las dimensiones y velocidades son extremas.

Algunas pueden girar varias veces por segundo.

Y los llamados púlsares de milisegundo pueden alcanzar cientos de rotaciones por segundo.

Una estrella que alguna vez ocupó una región gigantesca…

ahora puede girar cientos de veces en un solo segundo.


🧲 El campo magnético

Pero la rotación por sí sola no explica el púlsar.

Las estrellas de neutrones pueden poseer campos magnéticos extremadamente intensos.

Su campo magnético interactúa con las partículas cargadas de su entorno y puede producir haces de radiación que emergen desde las regiones cercanas a sus polos magnéticos.

Aquí aparece una diferencia fundamental:

el eje magnético no tiene por qué coincidir con el eje de rotación.

Por eso, mientras la estrella gira, los haces barren el espacio.

Como un faro.


📡 El momento en que el faro apunta hacia nosotros

Imaginemos que uno de esos haces cruza periódicamente nuestra dirección.

Cada vez que pasa frente a la Tierra, nuestros instrumentos pueden detectar una señal.

Después desaparece.

La estrella continúa girando.

El haz vuelve.

Y la señal regresa.

Pulso.

Pulso.

Pulso.

Desde nuestra perspectiva parece que la estrella está parpadeando.

Pero no es exactamente eso.

La estrella no necesariamente está encendiéndose y apagándose.

Es el haz de radiación el que barre nuestra línea de visión.

Cuando lo detectamos de manera periódica, estamos frente a un púlsar.


⏱️ El reloj cósmico

Y aquí ocurre algo extraordinario.

Algunos púlsares son tan regulares que podemos medir con enorme precisión el momento en que llegan sus pulsos.

Eso permite utilizarlos como auténticos relojes naturales.

Las pequeñas variaciones en el tiempo de llegada pueden revelar información sobre:

  • su rotación;

  • su movimiento;

  • su campo gravitatorio;

  • material que se encuentra alrededor;

  • posibles planetas;

  • y, mediante conjuntos de muchos púlsares observados durante largos períodos, señales compatibles con ondas gravitacionales.

Una estrella moribunda se ha convertido en una herramienta para estudiar el universo.

Pero…

¿qué está ocurriendo realmente dentro de ella?


🪐 Mundos alrededor de una estrella muerta

Los púlsares también nos dieron una sorpresa.

Se han descubierto planetas orbitando estrellas de neutrones.

Eso significa que incluso después de la muerte de una estrella pueden existir sistemas planetarios asociados con el remanente.

Algunos de estos sistemas son muy diferentes al nuestro.

El cielo de esos mundos no estaría iluminado por un Sol como el nuestro.

Su estrella sería un objeto extremadamente compacto que gira rápidamente y emite radiación en haces.

Y aquí aparece otra pregunta:

¿cómo pueden sobrevivir o formarse planetas alrededor de una estrella que ha pasado por una explosión de supernova?

La respuesta no es siempre sencilla.

Y cada sistema puede tener una historia diferente.


⚡ Los púlsares de milisegundo

Algunos púlsares giran muchísimo más rápido que otros.

Los llamamos púlsares de milisegundo.

Muchos se encuentran en sistemas binarios.

Una estrella compañera puede transferir materia a la estrella de neutrones.

Ese material también puede transferir momento angular.

Como consecuencia, la estrella de neutrones puede acelerar su rotación.

Es un proceso que puede “reciclar” un púlsar y convertirlo en un objeto de rotación extremadamente rápida.

Una estrella que parecía haber llegado al final de su evolución…

puede adquirir una nueva etapa de actividad.


🔬 Una ventana hacia la materia extrema

Y aquí llegamos a una de las razones más importantes para estudiar los púlsares.

Una estrella de neutrones comprime cantidades enormes de materia en un volumen diminuto.

En su interior existen condiciones que no podemos reproducir fácilmente en un laboratorio terrestre.

Los científicos todavía investigan cómo se comporta exactamente la materia en esas condiciones.

Sabemos que la física allí es extrema.

Pero conocer las condiciones extremas no significa conocer completamente su interior.

Y entonces aparece una pregunta mucho más profunda:

¿de qué está hecha realmente una estrella de neutrones en sus regiones más profundas?


🌌 Cuando las respuestas vuelven a convertirse en preguntas

Sabemos que una estrella masiva puede colapsar.

Sabemos que puede quedar una estrella de neutrones.

Sabemos que algunas de ellas producen pulsos periódicos.

Sabemos que podemos medir esos pulsos.

Sabemos que podemos utilizarlos para estudiar el universo.

Pero cada respuesta nos lleva a otra pregunta.

¿Qué sucede exactamente en el núcleo de una estrella de neutrones?

¿Cómo se comporta la materia a esas densidades?

¿Por qué algunas estrellas de neutrones producen púlsares y otras no las observamos de esa manera?

¿Cómo evolucionan sus campos magnéticos durante miles o millones de años?

¿Qué ocurre cuando dos estrellas de neutrones chocan?

Y quizá la pregunta más inquietante:

¿existe un límite en el que una estrella de neutrones ya no pueda soportar su propia gravedad?

Si la masa supera ese límite…

la estrella de neutrones puede colapsar todavía más.

Y entonces puede nacer otro de los objetos que ya conocemos.

Un agujero negro.


📖 Una página que no termina

Y así volvemos a nuestra historia.

Una estrella nace.

Vive.

Muere.

Explota.

Su núcleo queda atrás.

Se convierte en una estrella de neutrones.

Comienza a girar.

Su campo magnético produce haces de radiación.

Y desde miles de años luz…

un telescopio recibe:

pulso.

pulso.

pulso.

Pensábamos que estábamos estudiando una estrella.

Después descubrimos que estábamos estudiando materia en condiciones extremas.

Y cuando creímos haber encontrado la respuesta…

aparecieron nuevas preguntas.

Porque quizás el universo no está escrito para que lleguemos a una última página.

Quizás cada descubrimiento simplemente nos permite pasar a la siguiente.

✨ El púlsar no es el final de la historia de una estrella.

Es otra página.

Y todavía no sabemos qué hay escrito en el interior de esa página. 🌌

Thoughts

  • jp_morales78

    Con lo de la página que nunca es la última me acordé del Salmo 19, donde un día le pasa el mensaje al otro día y una noche a la otra noche, sin palabras ni voz. Un faro que manda pulsos durante miles de años le queda bastante bien a esa imagen, órale.

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  • filoDeNavaja

    Bien que aclares que no se prende y se apaga, que es el haz barriendo. Te ahorraste a todos los que iban a venir con que es como una lamparita de navidad, bo 😄

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  • Ovid

    Ese haz que no coincide con el eje de rotación, y que por eso barre el espacio como un faro, me recuerda a la historia de Jocelyn Bell, que en 1967 vio unos pulsos tan regulares que al principio los apodaron LGM, hombrecitos verdes. Apuesto a que a más de uno aquí le van a dar ganas de leer sobre ella después de esto.

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  • Baltazar

    Lo dejaste servido al final. ¿El siguiente va a ser el de los agujeros negros?

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