Se confirma el origen de los Pulsares de milisegundos

La observación sin teoría es ciega (no sabemos qué buscar); y la teoría sin observación es manca (no sabemos qué explicar).

Cuando una estrella masiva colapsa y estalla, deja un núcleo compacto en forma de estrella de neutrones. En ese colapso, la conservación del momento angular hace que la estrella de neutrones gire muy rápido, como el patinador que junta los brazos al cuerpo para rotar más rápido.
Esto colabora con la generación de un intenso campo magnético. Si éste no está alineado con el eje de rotación, los polos magnéticos muestran un “cabeceo”. Ese campo puede modular las partículas cargadas que hay en el material que aún rodea a la estrella colapsada y se produce emisión de energía en radio-ondas concentrada en una dirección; como un faro. A eso se lo conoce como Púlsar debido a que se los descubrió a través de los pulsos detectados en ondas de radio.
Las pulsaciones de energía van de acuerdo con la frecuencia de giro, la que es de varias vueltas por segundo.
Imaginemos por un momento un objeto del tamaño de un pequeño planeta, con la masa tan comprimida que electrones y protones generan neutrones, girando varias veces por segundo.
Como esa radiación emitida proviene de partículas afectadas por un campo magnético alimentado por la rotación del objeto, es lógico que éste vaya frenando su rotación.
Así, en sus orígenes, los Pulsares graban más rápido que mucho tiempo después.

File:Pulsar schematic.svg

Ilustración de Púsar. El eje de rotación se muestra en verde, en blanco las línes de campo magnético y en azul las emisiones focalizadas en color celeste – Wikipedia, Mysid, J. smits.

Pero sucede que hay Pulsares que giran cientos de veces por segundo, a veces cerca de miles de veces por segundo; son los Pulsares de milisegundos.
Luego había que explicar la causa de semejante rotación cuando la tendencia es que vayan disminuyéndola.
Pues bien. Para eso debe aumentar el impulso angular. Como ese impulso depende de la masa del objeto, si éste aumenta de masa, bien aumentará su giro.
Ahí es donde aparece la necesidad de una compañera donante de materia. En ese proceso, la materia donada cae en forma de remolino, aumentando su giro a medida que se acerca a la estrella de neutrones. De esta manera autofricciona, recalienta y emite energía de alta frecuencia; esto es, emite rayos X.
A estos objetos también se los ha observado, son los objetos binarios activos en rayos X.

Para justificar el modelo de que los Pulsares de milisegundos son alimentados por la materia donada por una estrella compañera, era muy necesario detectar la presencia de un Pulsar en ondas de radio con periódicas emisiones en rayos X que denuncien la donación de materia.

Pues bien; eso sucedió.

En el año 2008 se detectó un objeto con pulsaciones en radio y esporádicas emisiones en rayos X en el cúmulo globular M28.
En el año 2013, se lo clasificó como un sistema binario en rayos X con la designación IGR J18245-2452 y como Púlsar en ondas de radio PSR J1824-2452.

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Observaciones en rayos X de la misma región del cielo. Arriba corresponde a febrero del 2013. Abajo corresponde a marzo/abril del mismo año, donde aparece IGR J18245–2452 – Crédito: ESA/INTEGRAL/IBIS/Jörn Wilms.

Así, quedó confirmado el modelo de formación de Pulsares de milisegundos.

Referencia:

Fuente:

  • Swings between rotation and accretion power in a millisecond binary pulsar, A. Papitto et al.
    (Submitted on 16 May 2013 (v1), last revised 6 Feb 2014 (this version, v2)).
    https://arxiv.org/abs/1305.3884

pdp.

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