Un púlsar fija récord de velocidad: 9,6 millones de km por hora

Es posible que el observatorio Chandra de rayos X de la NASA, el telescopio XMM-Newton de la ESA y el radiotelescopio Parkes de Australia hayan divisado el púlsar con el movimiento más rápido que se haya visto hasta ahora

La evidencia potencial de esta velocidad sin precedentes proviene, en parte, de los rasgos resaltados en la imagen compuesta que sigue a continuación. Se han combinado las observaciones de rayos-X del Chandra (verde) y el XMM-Newton (violeta) con los datos infrarrojos del proyecto 2MASS y los datos ópticos del Digitized Sky Survey (de color rojo, verde y azul, que aparecen en la imagen en blanco).

La gran área difusa de rayos X observada por el XMM-Newton se produce cuando una estrella masiva ha explotado como supernova, dejando tras de sí un campo de restos (remanente de supernova), que se conoce como SNR MSH 11-16A (imagen en la parte superior de la página). Las ondas de choques de la supernova han calentado el gas de alrededor a varios millones de grados Kelvin, causando que el remanente brille intensamente en rayos-X. La imagen del Chandra que se muestra en el recuadro («X-ray close-up», o «primer plano de rayos X») revela una fuente de rayos X en forma de cometa bien fuera de los límites de los restos de supernova. Esta fuente está formada por un objeto puntual con una larga cola por detrás que se extiende unos 3 años luz. Es muy probable que la brillante estrella cercana, y también la que se ve dentro de SNR MSH11-16A, sean estrellas ubicadas adelante (más cerca de nosotros), no relacionados con el remanente de supernova.

La fuente puntual de rayos X fue descubierta por el Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma, o INTEGRAL (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory), y se llama IGR J11014-6103 (o IGR J11014, para abreviar). Puede ser una estrella súper-densa que gira rápidamente —un «púlsar», que es un tipo de estrella de neutrones— que fue expulsada durante la explosión. Si es así, se ha alejado del centro de la remanente a millones de kilómetros por hora.

La interpretación más aceptada de la cola que muestra el punto emisor de rayos X es que una nebulosa del viento del púlsar, es decir, un «viento» de partículas de alta energía producidas por el púlsar, que ha sido barrida por un frente de choque creado por la alta velocidad del púlsar. (Un caso similar se observó en otro objeto, conocido como PSR B1957 +20).

La alargada emisión está apuntando hacia el centro de MSH 11-61A, donde se ha formado el púlsar, respaldando la idea de que la imagen de Chandra es una nebulosa de viento de púlsar y su arco de choque. Otro rasgo interesante de la imagen del Chandra, que también se observa con el XMM-Newton, es la débil cola de rayos X que se extiende hacia la parte superior derecha. Se desconoce qué causa esta forma, pero se han observado colas similares en otros púlsares que tampoco se alinean con la dirección del movimiento del púlsar.

Basándose en las observaciones anteriores, los astrónomos estiman que la edad de MSH 11-16A es de aproximadamente 15.000 años, y que se encuentra a una distancia de unos 30.000 años luz de distancia de la Tierra. Combinando estos valores con la distancia que parece haberse movido el púlsar desde el centro de la MSH 11-61A, los astrónomos estiman que IGR J11014 se está moviendo a una velocidad de entre 8,6 y 10 millones de kilómetros por hora.

La única estrella de neutrones relacionada con un remanente de supernova que podría rivalizar con esta velocidad es la candidata que se encuentra en el resto de supernova conocido como G350.1-0.3. Se estima que la velocidad de la candidata a estrella de neutrones en este sistema se encuentran entre 4,8 y 9,6 millones de kilómetros por hora.

Las altas velocidades estimadas para ambas, IGR J11014 y la candidata a estrella de neutrones en G350.1-0.3, son preliminares, y deben ser confirmadas. Si se confirman, explicar las altas velocidades de estas estrellas de neutrones presenta un grave problema para los modelos existentes para las explosiones de supernovas.

Es importante advertir que en la conclusión de que IGR J11014 puede ser el púlsar en movimiento más rápido es que no se han detectado pulsaciones en él durante una búsqueda con el radiotelescopio Parkes de la Organización Científica e Investigación Industrial (CSIRO). Esta falta de detección es no sorprendente en un púlsar que está situado a unos 30.000 años luz de distancia.

Sin embargo, hay otros elementos de prueba que respaldan la interpretación de que es un púlsar. En primer lugar, la falta de detección de una imagen óptica o de infrarrojos de la fuente de rayos X es compatible con la idea de que se trata de un púlsar, ya que la emisión de estos objetos son muy tenues a estas longitudes de onda. Además, parece no haber diferencias en el brillo de la fuente entre las observaciones de XMM-Newton en 2003 y las observaciones de Chandra en 2011, comportamiento que es esperable si IGR J11014 es un púlsar. Por último, el espectro de rayos X de la fuente, es decir, su señal energética, es similar a lo que los astrónomos esperan ver en un púlsar.

Fuente: The Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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