La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Se descubre el mecanismo que hace girar a un púlsar

Posted by Carlos en enero 8, 2007

Un púlsar es uno de los posibles destinos de las estrellas masivas. La vida de una de estas estrellas (y en general la de cualquier tipo de estrella) es una lucha continua contra la gravedad. Durante su existencia, el tamaño del astro corresponde al punto de equilibrio entre las fuerzas gravitatorias que lo comprimen, y la fuerza expansiva de las reacciones termonucleares en su interior. A medida que su combustible nuclear se agota, la gravitación comprime la estrella, lo que aumenta su temperatura, y eventualmente dispara una nueva reacción nuclear en la que el combustible es un elemento más pesado. Así, inicialmente se quema hidrógeno, luego helio, carbono, neón, oxígeno, sílice y finalmente hierro (lógicamente, no todas las estrellas cubren estas etapas; sólo las más masivas llegan al final de la secuencia). Llegados a ese punto, las reacciones nucleares cesan, y la presión gravitatoria hace que el núcleo se derrumbe sobre sí mismo, produciendo una serie de reacciones que generan elementos pesados y un excedente de energía que expulsa las capas exteriores de la estrella en una gran explosión: una supernova. Si el remanente de dicha explosión no es lo suficientemente masivo para formar un agujero negro, el resultado es una estrella de neutrones.

Diagrama de un púlsar Una estrella de neutrones en rotación en la que el eje magnético y el rotacional no estén alineados da lugar a un púlsar. A lo largo del eje magnético en rotación se emite un haz de radiación que barre el espacio, y que da lugar a un pulso electromagnético desde la perspectiva de un observador lejano convenientemente alineado con la estrella (hay un tutorial muy interesante sobre los púlsares aquí; incluye varias animaciones en java).

Más o menos se entiende el proceso por el cual el púlsar llega a emitir radiación, pero ¿por qué gira? Hasta ahora la hipótesis era que dicha rotación no era sino el resultado de la conservación del momento angular de la estrella original. Sin embargo, esto no casaba con la observación, y sólo podía dar cuenta de los púlsares más veloces. Para los púlsares más habituales, con periodos de entre 15 ms y 300 ms no había soporte teórico. Esto era así hasta hace unos días. En el número del 6 de enero de este año de Nature ha aparecido publicado un trabajo titulado

realizado por John M. Blondin y Anthony Mezzacappa, de la North Caroline State University y del Oak Ridge National Laboratory respectivamente. En este trabajo los autores proponen que la rotación es debida a una inestabilidad en la onda de choque producida en el momento de la explosión de supernova. A medida que la onda de choque se propaga por el gas en colapso se crea una asimetría que tiene el sorprendente efecto de inyectar momento angular en la proto-estrella de neutrones.

Pulsar shock wave

Si se pulsa sobre la imagen superior se podrá ver una animación (formato Quicktime) resultado de una simulación numérica realizada por los autores del trabajo en un supercomputador Cray X1E. Hay otras simulaciones en el material suplementario del artículo, disponible aquí. Un misterio menos en el Universo (o puede que no).

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4 comentarios to “Se descubre el mecanismo que hace girar a un púlsar”

  1. […] Lunes enero 08th 2007, 9:39 pm Guardado en: Ciencia, Espacio Otro, como no, magnifico articulo en La Singularidad Desnuda sobre los mecanismos que hacen girar a los pulsares, simulaciones matematicas realizadas con […]

  2. juanlu said

    Aunque la novela “Nova” de Samuel R. Delany es una Space opera, recuerdo que intentaba ser rigurosa cientificamente.

    Por ejemplo había “mineros de novas”, que conseguían recolectar materiales pesados usando las asimetrías en la explosión de la estrella. La animación me lo ha recordado.

  3. Carlos said

    Gracias por la información Juanlu, es interesante el apunte de Nova. De Samuel R. Delany lo único que he leído es Babel 17, y también se nota esto que comentas sobre su intento de ser riguroso.

  4. […] por Carlos on 29/08/07 Ya hemos hablado en alguna ocasión de los púlsares, estrellas de neutrones en rotación que constituyen una suerte de faro cósmico, emitiendo haces […]

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