Investigadores de la Universidad de Southampton han desarrollado un nuevo método para medir la masa de los púlsares: estrellas de neutrones rotativas altamente magnetizadas formadas a partir de los restos de estrellas masivas después de que explotan en supernovas.
Hasta ahora, los científicos han determinado la masa de estrellas, planetas y lunas estudiando su movimiento en relación con otros cercanos, utilizando la fuerza gravitacional entre los dos como base para sus cálculos. Sin embargo, en el caso de los púlsares jóvenes, los matemáticosen Southampton ahora han encontrado una nueva forma de medir su masa, incluso si una estrella existe sola en el espacio.
El Dr. Wynn Ho, de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Southampton, que dirigió la investigación, dice: "Para los púlsares, hemos podido utilizar los principios de la física nuclear, en lugar de la gravedad, para determinar cuál es su masa: unavance emocionante que tiene el potencial de revolucionar la forma en que hacemos este tipo de cálculo "
El Dr. Cristóbal Espinoza, colaborador de la Pontificia Universidad Católica de Chile, continúa explicando: "Todas las mediciones precisas previas de masas de púlsar se han realizado para estrellas que orbitan otro objeto, utilizando las mismas técnicas que se usaron para medir la masa de la Tierrao la Luna, o descubra los primeros planetas extrasolares. Nuestra técnica es muy diferente y puede usarse para los púlsares de forma aislada ".
Los púlsares emiten un haz giratorio de radiación electromagnética, que puede ser detectada por los telescopios cuando el haz pasa por la Tierra, como observar el haz de un faro. Son conocidos por su velocidad de rotación increíblemente estable, pero los púlsares jóvenes ocasionalmente lo experimentan-llamadas 'fallas', donde se encuentra que se aceleran durante un breve período de tiempo.
La teoría predominante es que estas fallas surgen cuando un superfluido que gira rápidamente dentro de la estrella transfiere su energía rotacional a la corteza de la estrella, el componente que es rastreado por las observaciones.
Profesor de Matemática Aplicada en Southampton, Nils Andersson explica: "Imagine el púlsar como un tazón de sopa, con el tazón girando a una velocidad y la sopa girando más rápido. Fricción entre el interior del tazón y su contenido, la sopa,hará que el tazón se acelere. Cuanto más sopa haya, más rápido se hará girar el tazón "
El Dr. Ho ha colaborado con su colega, el profesor Andersson, y los investigadores externos, el Dr. Espinoza y el Dr. Danai Antonopoulou, de la Universidad de Ámsterdam, para utilizar nuevos datos de radio y rayos X para desarrollar un nuevo modelo matemático que pueda usarse para medir la masa depúlsares que fallan. La idea se basa en una comprensión detallada de la superfluidez. La magnitud y frecuencia de las fallas del púlsar dependen de la cantidad de superfluido en la estrella y la movilidad de los vórtices superfluidos dentro. Al combinar información de observación con la física nuclear involucrada,se puede determinar la masa de la estrella
Los resultados del equipo tienen implicaciones importantes para la próxima generación de radiotelescopios desarrollados por grandes colaboraciones internacionales, como el Square Kilometer Array SKA y el Low Frequency Array LOFAR, de los cuales Southampton es una universidad asociada del Reino Unido. El descubrimientoy el monitoreo de muchos más púlsares es uno de los objetivos científicos clave de estos proyectos.
"Nuestros resultados proporcionan un nuevo vínculo emocionante entre el estudio de objetos astronómicos distantes y el trabajo de laboratorio en física de alta energía y baja temperatura. Es un gran ejemplo de ciencia interdisciplinaria", dice el profesor Andersson.
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Materiales proporcionado por Universidad de Southampton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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