Observando detalles sin precedentes en un púlsar con una enana marrón en órbita

Unos astrónomos han efectuado una de las observaciones con mayor resolución en la historia de la astronomía al observar dos regiones de radiación intensa, separadas por unos 20 kilómetros, en un púlsar situado a 6.500 años-luz de distancia. La observación es equivalente a usar un telescopio en la Tierra para ver a una pulga en la superficie de Plutón.

La extraordinaria observación fue posible gracias a un fenómeno natural que actúa como una lente de aumento y a las peculiares características de la pareja de astros observados, que orbitan uno alrededor del otro.

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Las enanas marrones son cuerpos cuya masa es demasiado pequeña para que puedan convertirse en estrellas, pero demasiado grande para que se les pueda considerar planetas tal como los entendemos.

Los púlsares son estrellas de neutrones que giran sobre sí mismas a una velocidad colosal. En el caso del púlsar investigado, llamado PSR B1957+20, esa velocidad le permite dar más de 600 vueltas sobre sí mismo cada segundo. Una estrella de neutrones es el núcleo tremendamente comprimido (hasta ocupar una esfera de no más de una veintena de kilómetros de diámetro) de una estrella masiva que se autodestruyó en una explosión como supernova. A medida que el púlsar gira sobre sí mismo, barre el espacio con chorros de ondas de radio que surgen de los polos de su poderoso campo magnético, como si fueran faros marinos.

La enana marrón en torno al púlsar presenta una "estela" o "cola" de gas parecida a la de un cometa. Este gas está actuando como una lente de aumento justo delante del púlsar, y de eso se ha aprovechado el equipo de Robert Main y Marten van Kerkwijk, de la Universidad de Toronto en Canadá, para observar detalles del púlsar que de otro modo serían imposibles de captar. Main y sus colegas han logrado distinguir entre dos regiones distintas del púlsar.

El púlsar PSR B1957+20 puede verse en el fondo, a través de la nube de gas que rodea a su compañera enana marrón. (Ilustración: Mark A. Garlick / Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, University of Toronto)

La enana marrón tiene alrededor de un tercio del diámetro del Sol. Está a aproximadamente dos millones de kilómetros del púlsar (o cinco veces la distancia entre la Tierra y la Luna) y da una vuelta completa a su alrededor (de hecho, alrededor del centro de masas del sistema) en apenas 9 horas. La estrella compañera enana está anclada al púlsar debido a efectos de marea, de modo que presenta siempre una de sus caras hacia él, de la misma manera que ocurre con la Luna respecto a la Tierra.

Dado que está tan cerca del púlsar, la enana marrón recibe con gran intensidad la radiación emitida de su compañera más pequeña en tamaño pero mayor en masa. La fuerte radiación del púlsar calienta una cara de la relativamente fría enana marrón hasta la temperatura de nuestro Sol, es decir, cerca de 6.000 grados centígrados.

La radiación del púlsar podría acabar por destruir a su compañera. Los púlsares en estos tipos de sistemas binarios son calificados como púlsares "viuda negra". De la misma manera que una araña viuda negra devora a su pareja, se cree que el púlsar, dadas las condiciones apropiadas, podría erosionar gradualmente a la enana marrón hasta consumirla del todo.

La observación realizada, además de por su importancia al tener una resolución tan alta, podría ofrecer pistas sobre la naturaleza de un misterioso fenómeno originado fuera de nuestra galaxia, el de las ráfagas rápidas de ondas de radio (FRBs, por sus siglas en inglés). Los FRBs, cuyos pulsos duran apenas unas milésimas de segundo, han desconcertado a los científicos desde que se detectó el primero de ellos hace un decenio. Aquella enigmática primera ráfaga, sobre la cual los redactores de NCYT de Amazings escribimos un artículo (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/161107d.html) publicado el 16 de noviembre de 2007, llegó a la Tierra en 2001, pero fue en 2007 cuando se la detectó al reanalizar datos de observaciones hechas por un radiotelescopio desde Australia.

Main argumenta que muchas de las propiedades observadas de los FRBs se podrían explicar si la raíz del fenómeno fuese la amplificación ejercida por lentes de plasma como la que ha hecho posible la observación de elevadísima resolución del púlsar. Las propiedades de los pulsos amplificados captados en el nuevo estudio muestran una notable similitud con los FRBs, lo que sugiere que estos últimos podrían deberse a una amplificación por plasma en su galaxia anfitriona.

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