Descubiertos en 1967 por Jocelyn Bell, A. Hewish y colaboradores en Cambridge (Inglaterra)los pulsares fueron rápidamente identificados como estrellas de neutrones en rotación.
La palabra Púlsar es un acrónimo de "pulsating radio source", fuente de radio pulsante.
Los estudios indican que un púlsar es una estrella de neutrones pequeña que gira a gran velocidad. El más conocido está en la nebulosa de Cangrejo. Su densidad es tan grande que, en ellos, la materia de la medida de una bola de bolígrafo tiene una masa de cerca de 100.000 toneladas. Emiten una gran cantidad de energía.
El campo magnético, muy intenso, se concentra en un espacio reducido. Esto lo acelera y lo hace emitir un haz de radiaciones que, aquí, recibimos como ondas de radio a través de radiotelescopios.
Se estima que hay de unos cien hasta mil millones de estrellas de neutrones en nuestra Galaxia, pero solo unos diez mil de estas pueden ser pulsares activos: las demás ya se "apagaron" y son muy difíciles de detectar. De los pulsares activos soló se han detectados un poco menos de un millar. Por supuesto los únicos conocidos son los que se han detectado y es por extrapolación que se estima el número total de pulsares activos y de estrellas de neutrones en la Galaxia.
LAS ESTRELLAS DE NEUTRONES CONOCIDAS SE PUEDEN BREVEMENTE CLASIFICAR DE LA SIGUIENTE MANERA
Pulsares aislados: se detectan principalmente por su emisión en ondas radio, pero algunos has sido descubiertos originalmente en rayos X y/o rayos gamma.
Estrellas de neutrones en remanentes de supernovas: se piensa que las estrellas de neutrones nacen en la explosión de una estrella masiva que termina su vida como estrella normal en una gigantesca explosión llamada supernova. No todas las supernovas resultan de la explosión de una estrella masiva, pero las que sí forman una estrella de neutrones o un agujero negro. Casi todos los pulsares jóvenes (~15) parecen estar localizados dentro de un remante de supernova. Sin embargo, debido a la dificultad de detectar pulsares muy lejanos, existen muchos remanentes de supernova observados a gran distancia y en los cuales todavía no se ha podido detectar un pulsar. En algunos remanentes se ha detectado una estrella de neutrones por su emisión en rayos X.
Estrellas de neutrones en "binarias de rayos X": son estrellas de neutrones que tienen una estrella compañera, usualmente una gigante roja, no siempre, y que se está alimentando de material de su compañera. Este proceso de creación produce una emisión muy fuerte en rayos X. Las fuentes de rayos X más intensas pertenecen a esta clase de objetos. Si la compañera es una estrella de masa alta o baja se habla de binaria de rayos X de masa alta o baja. En las binarias de masa alta la emisión en rayos X de la estrella de neutrones es usualmente pulsada y se habla de un pulsar de rayos X mientras que en las binarias de masa baja la emisión no presenta pulsaciones en general.
Estrellas de neutrones viejas aisladas: se trata de la mayoría de las estrellas de neutrones que tienen una emisión de pulsos de corta duración de tiempo. Hasta la fecha se han detectados solamente dos: son estrellas de neutrones cuya rotación es suficientemente lenta para permitir la acumulación de materia del medio interestelar. Está acumulación de materia en la superficie de la estrella permite que se vuelva a calentar y la estrella se puede observar como un fuente débil de rayos X.
Magnetares: son estrellas de neutrones hipermagnetizadas cuya existencia ha sido descubierta recientemente. Tendrían un campo magnético hasta mil veces más intenso que los pulsares y por lo tanto posiblemente no podrían emitir pulsos en ondas radio. También parecen ser más calientes que las estrellas de neutrones "normales" y tres de ellas producen estallidos de rayos gamma suaves (son los famosos "soft gamma repeaters".
¿DÓNDE ESTÁN LAS ESTRELLAS DE NEUTRONES?
Los pulsares que se han encontrado están principalmente en la Vía Láctea.
ESTRUCTURA DE LAS ESTRELLAS DE NEUTRONES
El estudio de los pulsares binarios ha permitido medir las masas de varias estrellas de neutrones, resultando valores cercanos a 1.4 masas solares. Aunque todavía está por realizarse una medición del radio de una estrella de neutrones, los modelos teóricos indican valores entre 6 y 12 kilómetros.
Esto implica densidades del orden de mil millones de toneladas por centímetro cúbico (= 1015 gm/cm): esta cifra puede parecer descabellada, pero en realidad es solamente superior a la densidad de un núcleo atómico. Una estrella de neutrones es pues un núcleo atómico del tamaño de una ciudad.
Las dos partes más importantes que deben distinguirse son el núcleo y la corteza. La distinción fundamental entre estas dos regiones es que la corteza contiene núcleos atómicos mientras en el núcleo de la estrella la densidad es tan alta que los núcleos atómicos fusionaron y tenemos material homogéneo, parecido a un líquido, llamado líquido cuántico. La corteza es sólida, al igual que la corteza de la Tierra, pero su espesor es de unos cientos de metros y se encuentra flotando sobre el líquido nuclear. Más del 98% de la masa de la estrella está en su núcleo.
LA FORMACIÓN DE UN HOYO NEGRO A PARTIR DE DOS ESTRELLAS DE NEUTRONES
Esta simulación de supercomputadora muestra uno de los eventos más violentos del universo: un par de estrellas de neutrones que chocan, se fusionan y forman un agujero negro. Una estrella de neutrones es el núcleo comprimido dejado atrás cuando una estrella supernova explota. Las estrellas de neutrones empacan alrededor de 1,5 veces la masa del Sol - el equivalente a cerca de medio millón de Tierras - en una esfera de sólo 20 km de ancho.
Al comenzar la simulación, vemos un par desigualmente emparejados delas estrellas de neutrones con un peso de 1,4 y 1,7 masas solares. Están separados por sólo unos 11 km, un poco menos de distancia de sus propios diámetros. Los colores más rojos indican las regiones con densidad progresivamente menor.
Como estrellas en espiral una hacia la otra, las mareas intensas comienzan a deformarse entre ellas. Las estrellas de neutrones poseen una densidad increíble, pero sus superficies son relativamente pequeñas, con densidades de aproximadamente un millón de veces mayor que el oro. Sus interiores aplastan la materia en un grado mucho mayor, las densidades aumentan en 100 millones de veces en sus centros.
Por 7 milisegundos, las fuerzas de marea abruman y rompen la menor estrella. Su contenido superdenso estalla en el sistema y se curvan un brazo espiral de material increíblemente caliente. A los 13 milisegundos, en la estrella más grande se ha acumulado demasiada masa para apoyarlo contra la gravedad y se desintegra, ha nacido un nuevo agujero negro. Todos estos sucesos han formado un agujero negro- un punto de no retorno -. Si bien la mayor parte de la materia de ambas estrellas de neutrones caerán en el agujero negro, algo de esa materia, se mueve más rápidamente logrando orbitar a su alrededor, formando rápidamente una esfera grande de rotación rápida. Esta esfera se extiende cerca de 200 km y contiene el equivalente de 1/5 veces de la masa de nuestro sol.
Los científicos creen que las fusiones de estrellas de neutrones como esta producen estallidos cortos de rayos gamma (GRBs). Los GRBs duran menos de dos segundos para liberar esa energía, tanta energía como la que se produce en todas las estrellas de nuestra galaxia en un año.
El resplandor se desvanece rápidamente de esta explosión, lo que presenta un reto para los astrónomos. Un elemento clave en la comprensión de los GRBs está en los instrumentos acoplados a los grandes telescopios terrestres para capturar estos resplandores tan pronto como sea posible, y aún después de la explosión. La rápida notificación de la misión Swift de la NASA crea una sinergia vibrante con observatorios en tierra que ha llevado a una mejor comprensión de los GRBs drásticamente oportuna, sobre todo para las explosiones cortas.
MAGNETAR
Este es un concepto artístico del objeto más magnetizado en el Universo.
El 22 de agosto de 2008, el satélite Swift de la NASA informó de múltiples estallidos de radiación de un objeto raro, conocido como repetidor gamma suave o SGR. Ahora, los astrónomos informan de un estudio en profundidad de estas erupciones que utilizan satélites (integral) XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma.
El objeto, SGR designado 0501 4516, fue el primero en su tipo descubierto en una década y es el quinto SGR confirmado. "Algunas fuentes son muy activas, pero otros pueden estar en silencio durante una década o más", dijo Nanda Rea de la Universidad de Amsterdam, quien dirigió el estudio. "Esto sugiere que muchos miembros de esta clase siguen siendo desconocidos."
Los astrónomos creen que las erupciones de SGRs surgen de los objetos más altamente magnetizada en el universo – magnetares (o pulsares). Los magnetares (o pulsares) son estrellas de neutrones - los núcleos aplastados de estrellas que explotaron - que, por razones aún no conocidas, poseen campos magnéticos ultra-fuertes, los campos son de 100 billones de veces más fuerte que el de la Tierra. "Los magnetares (o pulsares) nos permiten estudiar condiciones extremas de la materia que no se pueden reproducir en la Tierra", dijo Kevin Hurley, un miembro del equipo de la Universidad de California, Berkeley.
EXTRA ANIMACIONES DE LLAMAS SOLARES