Descubren el púlsar más lejano y brillante del universo conocido

NGC 5907 X-1

NGC 5907 X-1

Foto: ESA / XMM-Newton / NASA / Chandra / SDSS

El telescopio XMM-Newton de la ESA ha descubierto un púlsar mil veces más brillante de lo que hasta ahora se creía posible. También es el más distante detectado hasta la fecha: su luz ha viajado 50 millones de años luz antes de ser detectada por XMM-Newton

Los púlsares son estrellas de neutrones con un intenso campo magnético que giran sobre sí mismas y emiten, a través del cosmos, pulsos de radiación regulares en dos haces simétricos. Si dichos haces quedan alineados con la Tierra, parecerán proyectar una luz intermitente como la de un faro a medida que gira. Estos púlsares fueron anteriormente estrellas masivas que explotaron en forma de supernova al final de su vida, antes de convertirse en pequeños cadáveres estelares extraordinariamente densos.

Esta fuente de rayos X es la más luminosa de este tipo detectada hasta la fecha: es diez veces más brillante que su predecesora a la cabeza del ranking. En un segundo es capaz de emitir la misma cantidad de energía que nuestro Sol libera en tres años y medio.

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XMM-Newton ha observado varias veces este objeto en los últimos 13 años, y el descubrimiento es el resultado de una búsqueda sistemática de púlsares en su archivo de datos, siendo sus pulsos periódicos de 1,13 segundos lo que ha permitido su identificación. La señal también había sido detectada en los datos de archivo del telescopio Nustar de la NASA, lo que ha permitido obtener alguna información adicional sobre la estrella de neutrones.

“Antes se creía que los únicos cuerpos capaces de alcanzar estas extraordinarias luminosidades eran los agujeros negros. Y al menos los diez veces más masivos que nuestro Sol, al alimentarse de sus estrellas compañeras. Sin embargo, las pulsaciones rápidas y regulares de esta fuente indican claramente que se trata de una estrella de neutrones y no de un agujero negro”, afirma Gian Luca Israel, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), el Observatorio Astronómico de Roma y autor principal del artículo “An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous X-ray source in NGC 5907” publicado recientemente en la revista Science.

Los datos de archivo también han revelado que la velocidad de rotación del púlsar ha cambiando con el tiempo, pasando de realizar una rotación completa en 1,43 segundos en 2003 a hacerlo en tan solo 1,13 en 2014. Para hacernos una idea de lo que eso supone, cabe decir una aceleración relativa en la rotación de la Tierra haría que el día se acortara unas 5 horas.

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Como explica Gian Luca: “Solo las estrellas de neutrones son lo bastante compactas como para no desintegrarse al rotar a tal velocidad”. Aunque no es extraño que la velocidad de rotación de una estrella de neutrones cambie, la alta frecuencia con que esta lo hace probablemente se deba a la rapidez con que el objeto consume la masa de su compañera.

“Este púlsar verdaderamente desafía nuestra comprensión actual del proceso de acreción de las estrellas de alta luminosidad —reconoce Gian Luca—. Es mil veces más brillante de lo que creíamos posible para una estrella de neutrones en proceso de acreción, así que nuestros modelos precisan de algo más para dar cuenta de la enorme cantidad de energía que libera el objeto”.

Los científicos piensan que debe de haber un potente y complejo campo magnético cerca de su superficie, de modo que la acreción en la superficie de la estrella de neutrones pueda continuar al tiempo que se genera una gran luminosidad.

Norbert Schartel, del proyecto XMM-Newton de la ESA se muestra muy emocionado ante el descubrimiento: "este insólito objeto, con mucho, el más extremo que hayamos descubierto en términos de distancia, luminosidad y velocidad de rotación, constituye un nuevo hito para XMM-Newton y va a cambiar nuestra comprensión de cómo funcionan este tipo de estrellas pulsantes”.