Buscando estrellas de neutrones ocultas

Unos científicos han ideado un modo de detectar estrellas de neutrones que resultan indetectables mediante las técnicas comúnmente empleadas.

El equipo de investigación lo integran, entre otros, Andrea Albert, del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Estados Unidos, Jordan A. Goodman, de la Universidad de Maryland en Estados Unidos, y Sara Coutiño, del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), entidad mixta de la Universidad de Valencia (UV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España.

La nueva estrategia permite detectar un tipo determinado de estrellas de neutrones mediante sus emisiones extendidas de rayos gamma de muy alta energía. En el estudio, se ha observado una estructura característica en las señales emitidas por púlsares de mediana edad, que permitiría detectar poblaciones hasta ahora inalcanzables por los métodos tradicionales de observación.

Una estrella de neutrones es el cadáver compacto de una estrella mucho más masiva que el Sol después de una explosión de supernova. Este resto, de enorme densidad, aunque no tanto como para ser un agujero negro, en algunos casos se comporta como un púlsar, emitiendo pulsos regulares de radiación electromagnética. Si sus haces de radiación apuntan hacia la Tierra durante su rotación, estos son detectados como pulsos regulares de luz, motivo por el cual se les conoce como púlsares.

Los púlsares actúan como aceleradores naturales de partículas que convierten la energía de rotación de una estrella de neutrones en energía cinética de las partículas. “Las partículas cargadas que un púlsar joven acelera quedan atrapadas en su campo magnético. Pero al alcanzar una edad de decenas de miles de años (entre 20.000 y 100.000 años) este campo se debilita y permite que las partículas escapen al medio interestelar, y allí, al interactuar con campos de radiación circundante, producen los llamados rayos gamma, la luz más energética del universo”, explica Sara Coutiño.

Simulación de cómo el observatorio HAWC "ve" el cielo en rayos gamma. (Imagen: Jordan A. Goodman)

Los autores del estudio, empleando el observatorio de rayos gamma HAWC (High-Altitude Water Cherenkov) han identificado una estructura característica en forma de halos en torno a algunos púlsares, observable en la emisión de rayos gamma de muy alta energía. La conclusión del estudio es que estos rayos gamma podrían originarse en partículas aceleradas por púlsares que escapan al medio interestelar e interactúan con la radiación circundante.

El estudio se titula “Extended TeV Halos May Commonly Exist around Middle-Aged Pulsars”. Y se ha publicado en la revista académica Physical Review Letters. (Fuente: Universitat de València)