HIPERCURSO |
ESTRELLAS DE NEUTRONES
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LAS ESTRELLAS Y
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Si nos acercamos más a la superficie de la estrella de neutrones,
las líneas de campo magnético abiertas se van juntando cada
vez más en la forma de un cono truncado e invertido y muy cerca
de la estrella, (figura B), el campo magnético pierde su simetría
dipolar y adquiere una geometría muy complicada. Las cúspides
truncadas de los dos conos de líneas abiertas, una en cada polo
del dipolo magnético, marcan sobre la superficie de la estrella,
los dos casquetes polares (figura C); estos casquetes son
calentados por los impactos de los positrones (ó electrones) acelerados
en las brechas hasta alcanzar temperaturas de millones de grados. La diminuta
brecha
polar (figura C) está localizada inmediatamente arriba de
los casquetes polares y su continuación vertical recibe el nombre
de brecha estriada (vea también la Figura
detallada).
La tercera brecha, la brecha externa, está pegada a las últimas líneas cerradas y muy cerca del cilindro de luz (vea la Figura detallada).
La emisión de alta energía, rayos gama y rayos X duros, ocurre directamente en las brechas por varios procesos que dependen tanto de la velocidad de rotación del pulsar como de la intensidad de su campo magnético. La emisión de radio-ondas, al contrario, se produce típicamente en el cono de líneas abiertas cerca de la estrella de neutrones, a distancias de unos cientos de kilómetros por arriba de la superficie. Esta emisión proviene de los electrones ó positrones acelerados en la brecha polar que se agrupan en paquetes (figura C) y emiten la llamada radiación de curvatura. Debido a que los electrones son altamente relativistas, es decir su velocidad es muy cercana a la de la luz, toda la radiación se emite en la dirección de la línea de campo magnético a lo largo de la cual el electrón (ó el positrón) está derrumbando. En el caso de la radio-emisión, esto implica que el haz de radiación sea tan estrecho como el cono donde se emite. La emisión de alta energía, si proviene de las brechas estriadas y externas, es mucho más amplia debido a la gran extensión de estas, mientras puede también ser muy colimatada si proviene de la brecha polar. Se considera que el radio-haz barre menos de un 10% del cielo, lo que implica una baja probabilidad de detección, mientras que el haz (ó los haces) de alta energía, puede(n) cubrir casi todas las direcciones si viene(n) de la(s) brecha(s) externa(s). De esto resulta que posiblemente, estemos observando muchos pulsares emisores de rayos gama, que no podemos ver como radio-pulsares. La emisión gama puede ser sumamente eficiente como en el caso de los pulsares Geminga y PSR 1055-52 (ver la figura en Los Pulsares), en los cuales se estima que cerca del 50% de la energía de frenado del pulsar se transforma en rayos gama. Al observar el Cielo en Rayos GAMA, los pulsares aparecen como faros. De hecho las tres fuentes de rayos gama más brillantes del cielo son pulsares: el `Cangrejo', `Vela' y `Geminga'.
Finalmente, tenemos que considerar la región exterior al cilindro
de luz. Las líneas de campo abiertas, al salir del cilindro de luz,
no pueden co-rotar con el pulsar y se van enrollando alrededor de éste,
en forma toroidal. Esto genera también radiación electromagnética
con una frecuencia igual a la frecuencia de rotación del pulsar,
que comparativamente, es muy baja. Al interactuar con la materia vecina
del pulsar, esta radiación la acelera formando un viento. A éste
se suman también los electrones acelerados en las brechas cuando
llegan a salir del cilindro de luz en su movimiento a lo largo de las líneas
abiertas. En los pulsares jóvenes, los electrones seguirán
emitiendo radiación, la llamada radiación sincrotrónica,
debida al movimiento de los electrones al seguir a las líneas de
campo magnético enredadas en el remanente de supernova que rodea
al pulsar. Esta emisión se ve como una nebulosa sincrotrónica,
dentro de la cual el pulsar aparece inmerso (vea La
nebulosa sincrotrónica del Cangrejo).
Con el Teléscopio Espacial Hubble se ha podido recientemente
observar el centro de la Nebulosa del
Cangrejo revelando detalles facinantes.
El viento mismo también se ha observado en varios casos en los
cuales se ve claramente como el pulsar, moviéndose en el medio interestelar
con su alta velocidad típica, se va abriendo camino al barrer el
gas interestelar con su viento.