| HIPERCURSO |
ESTRELLAS DE NEUTRONES
|
LAS ESTRELLAS Y
LA GALAXIA |
Este descubrimiento inmediatamente indujo una avalancha de trabajos de
astrónomos de todo el mundo para estudiar y entender estos objetos
y en poco tiempo se llegó a la conclusión de que los pulsares
son estrellas de neutrones en rotación. El Pr. A. Hewish recibió
el
Premio Nobel
de Física en 1974 por este descubrimiento. Trabajos ulteriores
mostraron que la emisión de radio-ondas se produce en un cono (determinado
por el campo magnético del pulsar), que como un haz estrecho va
barriendo el cielo debido a la rotación de la estrella de neutrones:
cada vez que este haz apunta hacia nosotros, recibimos un pulso.
Los radio-pulsares se detectan por su emisión en dicha banda, pero también se han detectado muchos pulsares en la banda de los rayos X que son silenciosos en la banda de radio. Se conoce además, una media docena de estrellas de neutrones que se detectaron solamente por su emisión en rayos X, que no son pulsares y aparentemente no pertenecen a un sistema binario.
Es convienente dividir los pulsares en dos clases, según la naturaleza de la fuente de energía que produce la radiación observada:
A: pulsares energetizados por la rotación de la estrella
de neutrones y
B: pulsares energetizados por acreción.
Los pulsares energetizados por acreción se describen en otra página, junto con los sistemas binarios de rayos X. Casi todos los pulsares conocidos energetizados por rotación están detectados como pulsares en radio y el catálogo más reciente lista 706 objetos. De estos, 6 (quizá 8) han sido detectados en rayos gama y 27 (a la fecha) en rayos X. Tres pulsares (`El Cangrejo', `Vela' y `Geminga') se han detectado en casi todo el espectro electromagnético, emiten pulsos en radio, óptico, ultravioleta, rayos X y rayos gama pero la gran mayoría solamente se han observado en la banda de radio.
En muchos casos, cerca de cincuenta, el pulsar tiene una estrella companera y en cuatro casos esta companera es a su vez una estrella de neutrones, la cuál sin embargo, no es un pulsar. El 95% de los pulsares conocidos están en nuestra galaxia, la Vía Láctea, los demás pertenecen a cumulos globulares ó a las dos Nubes de Magallanes (galaxias enanas satélites de la Vía Láctea). Sin embargo, la gran mayoría de los pulsares conocidos se encuentran cercanos al Sol y por extrapolación se estima que deben existir en total unos diez mil pulsares activos en la Vía Láctea. Para más detalle vea Distribución Galáctica de los Pulsares
Nacidos en el plano de la galaxia, que es donde se forman y mueren las estrellas masivas que les dan origen, los pulsares tienen sin embargo una distribución más amplia que sus progenitores. Se observa que tienen generalmente una velocidad propia grande, de unos 450 km por segundo en promedio, lo que es más de diez veces la velocidad de una estrella normal. Se considera que esta alta velocidad proviene de su nacimiento en las explosiones de supernovas durante la cual reciben un empujón fuerte. Estas velocidades explican que se puedan alejar fácilmente de su lugar de nacimiento y que se encuentren a grandes distancias del plano de la galaxia.
Los peridos de rotación observados van desde 1.6 milisegundos para el pulsar más rápido, hasta varios segundos. Estos objetos están constantemente perdiendo energía, convirtiendo su energía cinética de rotación en radiación y/ó un viento de partículas. La observacion sistemática de los radio-pulsares mostró que en efecto, su velocidad de rotación disminuye con la edad. Este frenaje se atribuye a la presencia de un campo magnético enorme, del orden de 108 a 1013 gauss (por comparación, el campo magnético terrestre es del orden de un gauss y el campo magnético más fuerte producido en laboratorio es del orden de 106 gauss). Una estrella de neutrones puede ser un pulsar solamente si su velocidad de rotación es suficientemente alta: debido al frenaje observado, todo pulsar se apagará algún día y las estrellas de neutrones jóvenes solamente pueden ser radio-pulsares durante unas decenas de millones de años, lo que en términos astronómicos es un tiempo corto. Sin embargo, si un pulsar tiene una estrella compañera, es posible que vuelva a nacer, que vuelva a encenderse: estos pulsares reciclados se describen en la sección sobre sistemas binarios de rayos X. De la reducida muestra de pulsares observados se extrapola que deben existir, en toda la Vía Láctea, unas cuantas centenas de millones de estrellas de neutrones que ya no son pulsares.
La predicción de Baade y Zwicky de que las supernovas producen estrellas de neutrones ha sido ahora ampliamente confirmada. Muchos de los pulsares más jóvenes están asociados con un remanente de supernova y cerca de diez remanentes de supernova contienen un objeto compacto que si bien no está detectado como pulsar, se trata probablemente de una estrella de neutrones. % Sin embargo no todos los pulsares están asociados con un remanente de supernova y tampoco todos los remanentes de supernova contienen un pulsar. Esto no es necesariamente una contradicción: los remanentes de supernova tienen una vida corta y dejan de ser detectables después de unas decenas de miles de años; ello se debe a que por su constante expansión, acaban diluyéndose totalmente en el medio interestelar. La gran mayoría de los pulsares son mucho más viejos que lo que podría durar un remanente de supernova. Además, muchos remanentes de supernova son muy lejanos y ello hace que se vuelva casi imposible detectar al pulsar que posiblemente contienen, hecho al cual se suma la complicación de que el pulsar pueda no estar apuntando hacía nosotros y por lo tanto, pasaría inadvertido. Así, no se espera observar un remanente de supernova asociado a pulsares viejos y tampoco se espera poder detectar fácilmente pulsares en remanentes de supernova lejanos. Para un par de ejemplos de de asociaciones vea Los remanentes de Vela y Puppis A.