Un equipo de telescopios descubre los extraños secretos de un cúmulo galáctico

El telescopio Green Bank de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos se asocia con el telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica y descubre diez púlsares extraños y exóticos.

Terzan 5, ubicado en la constelación de Sagitario, es un cúmulo globular abarrotado que alberga cientos de miles de estrellas. Un equipo internacional de astrónomos del Observatorio Nacional de Radioastronomía de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) (AEI) y el Instituto Max Planck de Radioastronomía descubrieron recientemente diez púlsares inusuales y exóticos. Crédito: US NSF, AUI, NSF NRAO, S. Dagnello

Hacia el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en la constelación de Sagitario, los astrónomos han descubierto 10 monstruosas estrellas de neutrones. Estas estrellas en particular, llamadas púlsares, residen juntas en el cúmulo globular Terzan 5, un hogar abarrotado de cientos de miles de diferentes tipos de estrellas. Los púlsares son millones (o incluso miles de millones) de veces más densos que otras estrellas y giran rápidamente, emitiendo brillantes pulsos de luz desde sus fuertes campos magnéticos, lo que los convierte en un faro para que los astrónomos los encuentren. En uno de los lugares más abarrotados de nuestra Vía Láctea, muchos púlsares en Terzan 5 han evolucionado hasta convertirse en formas extrañas y excéntricas.

Los astrónomos ya sabían que 39 púlsares llaman hogar a Terzan 5. Con el trabajo en equipo del Telescopio Green Bank de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF GBT) y el Telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica, se han agregado diez más al recuento. "Es muy inusual encontrar nuevos púlsares exóticos. Pero lo que es realmente emocionante es la amplia variedad de estos bichos raros en un solo cúmulo", compartió Scott Ransom, un científico del Observatorio Nacional de Radioastronomía de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF NRAO). Los descubrimientos fueron realizados por un equipo internacional de astrónomos de NSF NRAO, el Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein ) (AEI) y el Instituto Max Planck de Radioastronomía .

El telescopio Meerkat fue capaz de determinar la ubicación aproximada de cada púlsar al rastrear y cronometrar la velocidad a la que giran, comparándolo con veinte años de observaciones de Terzan 5 tomadas por el NSF GBT, que revelaron los detalles extraños y excéntricos de estas estrellas. "Sin el archivo del telescopio NSF Green Bank, no habríamos podido caracterizar estos púlsares y comprender su astrofísica", agrega Ransom. Los datos de archivo del NSF GBT permitieron a los astrónomos determinar la posición de los púlsares en el cielo, medir sus movimientos específicos y ver cómo cambiaban sus órbitas con el tiempo.

Entre los descubrimientos, los astrónomos vieron dos probables estrellas de neutrones atraídas una hacia la otra en una órbita que forma un sistema binario. De los 3.600 púlsares conocidos en la galaxia, solo 20 han sido identificados como sistemas binarios de doble estrella de neutrones. Cuando los púlsares se emparejan en sistemas binarios, la atracción gravitatoria de uno hacia el otro puede robar material y energía, haciendo que uno gire aún más rápido, convirtiéndose en un púlsar de milisegundos. Esta pareja podría batir un récord, con un nuevo contendiente para el púlsar que gira más rápido en un sistema de doble estrella de neutrones, y la órbita más larga de su tipo. El poseedor actual del récord para el púlsar que gira más rápido ya reside en Terzan 5. Solo las observaciones futuras revelarán la verdad.

Los astrónomos también observaron tres nuevos y raros sistemas binarios de púlsares "araña" (además de los cinco ya conocidos en el cúmulo) llamados Redbacks o Black Widows, dependiendo de los tipos de estrellas compañeras que tengan. Una estrella compañera cae en la órbita de un púlsar araña, donde una red de plasma llena el espacio entre las dos (causada por los flujos de salida de la estrella compañera debido a la energía del púlsar) disolviendo lentamente a la compañera con el tiempo.

El descubrimiento de estos extraños púlsares permite a los científicos comprender mejor los cúmulos globulares, las estrellas de neutrones e incluso poner a prueba la teoría de la relatividad general de Einstein, además de ampliar lo que se sabe sobre las categorías de púlsares. El equipo de investigación ya está haciendo planes para encontrar aún más en Terzan 5, con el apoyo de voluntarios. Los científicos ciudadanos que quieran compartir la emoción de este descubrimiento pueden ayudar en Einstein@Home . Este proyecto, dirigido por científicos de AEI, ya ha descubierto más de 90 nuevas estrellas de neutrones.

El Observatorio Green Bank , sede del GBT, y el Observatorio Nacional de Radioastronomía son instalaciones importantes de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y son operados por Associated Universities, Inc.

Esta investigación fue compartida en la revista Astronomy & Astrophysics, enlace publicación.

Lea más en el Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein), enlace publicación.

Lea más en el Instituto Max Planck de Radioastronomía, enlace publicación.

Contactos de prensa:

Jill Malusky, Gerente de Noticias e Información Pública de NRAO y GBO jmalusky@nrao.edu

Benjamin Knispel, Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) benjamin.knispel@aei.mpg.de

Publicado en NRAO el 16 de julio del 2024, enlace publicación.