La NASA detecta uno de los objetos estelares más rápidos del Universo

 

Un púlsar joven resplandece a través de la Vía Láctea a una velocidad de más de un millón y medio de kilómetros por hora. Este corredor estelar, observado por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, es uno de los objetos más rápidos de su tipo que se haya detectado.

Este resultado les aporta información a los astrónomos sobre el fin de algunas de las estrellas más grandes.

Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y se forman cuando algunas estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. Este púlsar atraviesa los restos de la explosión de la supernova que lo creó, llamada G292.0+1.8, ubicada a unos 20.000 años luz de la Tierra.

“Vimos directamente el movimiento del púlsar en rayos X, algo que solo pudimos hacer con la aguda visión de Chandra”, dijo Xi Long del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), quien dirigió el estudio. “Debido a que está tan distante, tuvimos que medir el equivalente al ancho de una moneda de veinticinco centavos a unas 24 kilómetros de distancia para detectar este movimiento”.

Para hacer este descubrimiento, los investigadores compararon imágenes de G292.0+1.8 tomadas por Chandra en 2006 y 2016. En función del cambio de posición del púlsar durante el periodo de 10 años, calcularon que se está moviendo al menos 2 millones de kilómetros por hora desde el centro del remanente de la supernova a la parte inferior izquierda. Esta velocidad es aproximadamente un 30% más alta que la estimación previa que se basó en un método indirecto, midiendo la distancia del púlsar al centro de la explosión.

La velocidad recién determinada del púlsar indica que G292.0+1.8 y su púlsar pueden ser significativamente más jóvenes de lo que pensaban los astrónomos. Xi y su equipo estiman que G292.0+1.8 habría explotado hace unos 2.000 años visto desde la Tierra, en lugar de hace 3.000 años como se calculó anteriormente. Varias civilizaciones de todo el mundo pudieron detectar explosiones de supernovas en ese momento, lo que abrió la posibilidad de que G292.0+1.8 se observara directamente.

“Solo tenemos un puñado de explosiones de supernova que también tienen un registro histórico fiable vinculado a ellas”, dijo el coautor Daniel Patnaude, también de CfA, “así que queríamos verificar si G292.0 + 1.8 podría sumarse a este grupo.”

Sin embargo, G292.0+1.8 está por debajo del horizonte para la mayoría de las civilizaciones del hemisferio norte que podrían haberlo observado, y no hay ejemplares registrados de una supernova que se haya observado en el hemisferio sur en la dirección de G292.0+1.8.

Además de obtener más información sobre la edad de G292.0+1.8, el equipo de investigación también examinó cómo la supernova le dio el gran impulso al púlsar. Hay dos posibilidades principales, ambas relacionadas con que la supernova no expulsa el material de manera uniforme en todas las direcciones. Una posibilidad es que los neutrinos producidos en la explosión sean expulsados asimétricamente, y la otra es que los desechos de la explosión sean expulsados asimétricamente. Si el material tiene una dirección principal, el púlsar será impulsado en la dirección opuesta debido, al principio de la física llamado conservación del momento.

La cantidad de asimetría de neutrinos requerida para explicar la alta velocidad en este último resultado sería extrema, apoyando la explicación de que la asimetría en los restos de la explosión le dio al púlsar su impulso. Esto concuerda con una observación previa de que el púlsar se mueve en la dirección opuesta a la mayor parte del gas emisor de rayos X.

La energía impartida al púlsar por esta explosión fue gigantesca. Aunque solo tiene unos 16 kilómetros de diámetro, la masa del púlsar es 500.000 veces mayor que la de la Tierra, y viaja 20 veces más rápido que la velocidad de la Tierra en su órbita alrededor del Sol.

“Este púlsar es unas 200 millones de veces más energético que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol”, dijo el coautor Paul Plucinsky, también de CfA. “Parece haber recibido su poderoso impulso debido a que la explosión de la supernova fue asimétrica”.

Es probable que la verdadera velocidad a través del espacio sea superior a 2,2 millones de kilómetros por hora porque la técnica de imagen solo mide el movimiento de lado a lado, en lugar de a lo largo de nuestra línea de visión hacia el púlsar. Un estudio independiente de Chandra de G292.0+1.8 dirigido por Tea Temim, de la Universidad de Princeton, sugiere que la velocidad a lo largo de la línea de visión es de aproximadamente 1.200.000 kilómetros por hora, lo que da una velocidad total de 2,5 millones de kilómetros por hora. Un artículo que describe este trabajo fue aceptado recientemente para su publicación en The Astrophysical Journal.

Los investigadores pudieron medir un cambio tan pequeño porque combinaron las imágenes de alta resolución de Chandra con una cuidadosa técnica de verificación de las coordenadas del púlsar y otras fuentes de rayos X mediante el uso de posiciones precisas del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.

El último trabajo de Xi y su equipo sobre G292.0+1.8 se presentó en la reunión número 240 de la American Astronomical Society en Pasadena, California. Los resultados también se discuten en un documento que ha sido aceptado en ApJ y está disponible online.

El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

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