Cuando una estrella explota y muere en una supernova, adquiere una especie de nueva vida.

Los púlsares son los objetos de rotación extremadamente rápida que quedan después de que las estrellas masivas hayan agotado su suministro de combustible. Son extremadamente densos, con una masa similar a la del Sol aglomerada en una región del tamaño de una gran ciudad.

Los púlsares emiten haces de ondas de radio desde sus polos. Cuando esos haces barren la Tierra, podemos detectar pulsos rápidos hasta cientos de veces por segundo. Con este conocimiento, los científicos están siempre a la búsqueda de nuevos púlsares dentro y fuera de nuestra Vía Láctea.

En la investigación publicado esta semana en el Revista Astrofísica , detallamos nuestros hallazgos sobre el púlsar de radio más luminoso jamás descubierto fuera de la Vía Láctea.

Este púlsar, llamado PSR J0523-7125, se encuentra en la Gran Nube de Magallanes -una de nuestras galaxias vecinas más cercanas- y es más de diez veces más brillante que todos los demás púlsares de radio fuera de la Vía Láctea. Puede ser incluso más brillante que los que están dentro de ella.

¿Por qué no se descubrió antes la PSR J0523-7125?

Se conocen más de 3.300 púlsares de radio. De ellos, el 99% reside en nuestra galaxia. Muchos fueron descubiertos con el famoso radiotelescopio Parkes de la CSIRO, Murriyang , in New South Wales.

Se han encontrado unos 30 púlsares de radio fuera de nuestra galaxia, en las Nubes de Magallanes. Hasta ahora no sabemos de ninguno en más galaxias lejanas .

Los astrónomos buscan los púlsares mediante la búsqueda de sus señales repetitivas distintivas en los datos de los radiotelescopios. Se trata de una tarea intensiva desde el punto de vista informático. Funciona la mayor parte del tiempo, pero este método puede fallar a veces si el púlsar es inusual: como muy rápido, muy lento o (en este caso) si el pulso es muy amplio.

Un pulso muy ancho reduce la firma del «parpadeo» que buscan los astrónomos, y puede hacer que el púlsar sea más difícil de encontrar. Ahora sabemos que PSR J0523-7125 tiene un rayo extremadamente ancho, y por ello escapó a la detección.

La Gran Nube de Magallanes ha sido explorada por el telescopio Parkes varias veces en los últimos 50 años, y sin embargo este púlsar nunca había sido visto. Entonces, ¿cómo pudimos encontrarlo?

Aparece un objeto inusual en los datos de ASKAP

Los haces de los púlsares pueden estar altamente polarizados circularmente, lo que significa que el campo eléctrico de las ondas de luz giran en un movimiento circular mientras las ondas viajan a través de espacio . Estas señales de polarización circular son muy raras y, por lo general, sólo las emiten objetos con campos magnéticos muy fuertes, como los púlsares o las estrellas enanas.

Queríamos localizar púlsares inusuales que son difíciles de identificar con los métodos tradicionales, así que nos propusimos encontrarlos detectando específicamente señales polarizadas circularmente.

Nuestros ojos no pueden distinguir entre la luz polarizada y la no polarizada. Pero el radiotelescopio ASKAP, propiedad y operado por la agencia científica nacional australiana CSIRO, tiene el equivalente a gafas de sol polarizadas que pueden reconocer eventos polarizados circularmente .

Al observar los datos de nuestro ASKAPVariables and Slow Transients (VAST), un estudiante universitario observó un objeto circular polarizado cerca del centro de la Gran Nube de Magallanes. Además, este objeto cambió de brillo en el transcurso de varios meses: otra propiedad muy inusual que lo hacía único.

Esto fue inesperado y emocionante, ya que no se conocía ningún púlsar o estrella enana en esta posición. Pensamos que el objeto debía ser algo nuevo. Lo observamos con muchos telescopios diferentes, en distintas longitudes de onda, para intentar resolver el misterio.

Además del telescopio de Parkes (Murriyang), hemos utilizado elNeil Gehrels Swift Observatory (para observarlo en longitudes de onda de rayos X) y el Telescopio Gemini en Chile (para observarlo en longitudes de onda infrarrojas). Sin embargo, no detectamos nada.

El objeto no podía ser una estrella, ya que las estrellas serían visibles en luz óptica e infrarroja. Era improbable que fuera un púlsar normal, ya que los pulsos habrían sido detectados por Parkes. Ni siquiera el telescopio Gemini proporcionó una respuesta.

Al final hemos recurrido al nuevo y altamente sensible Radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, propiedad y operado por el Observatorio Radioastronómico Sudafricano. Las observaciones con el MeerKAT revelaron que la fuente es efectivamente un nuevo púlsar, el PSR J0523-7125, que gira a una velocidad de unas tres rotaciones por segundo.

A continuación puedes ver la imagen MeerKAT del púlsar con las «gafas de sol» polarizadas encendidas (izquierda) y apagadas (derecha). Si mueves el deslizador, notarás que PSR J0523-7125 es el único objeto brillante cuando las gafas están puestas.

Nuestro análisis también confirmó su ubicación dentro de la Gran Nube de Magallanes, a unos 160.000 años luz de distancia. Nos sorprendió descubrir que PSR J0523-7125 es más de diez veces más brillante que todos los demás púlsares de esa galaxia, y posiblemente sea el púlsar más brillante jamás encontrado.

Lo que pueden hacer los nuevos telescopios

El descubrimiento de PSR J0523-7125 demuestra nuestra capacidad para encontrar púlsares «perdidos» utilizando esta nueva técnica.

By combining this method with ASKAP’s and MeerKAT’s capabilities, we should be able to discover other types of extreme pulsars, and maybe even other unknown objects that son difíciles de explicar .

Los púlsares extremos son una de las piezas que faltan en el vasto panorama de la población de púlsares. Tendremos que encontrar más de ellos antes de poder entender realmente los púlsares en el marco de la física moderna.

Este descubrimiento es sólo el principio. ASKAP ya ha terminado sus estudios piloto y se espera que entre en pleno funcionamiento a finales de este año. Esto allanará el camino para aún más descubrimientos, cuando el SKA (square kilometer array) comience a observar en un futuro no muy lejano.

Este artículo se ha publicado de nuevo en La conversación bajo licencia Creative Commons. Lea el artículo original .

Crédito de la imagen: Impresión artística de la PSR J0523-7125 en la Gran Nube de Magallanes. Carl Knox, Centro de Excelencia del ARC para el descubrimiento de ondas gravitacionales (OzGrav) , Autor proporcionado