The ‘black widow’ that orbits in 93 minutes

PSR J1311-3430 ha sido hallado gracias a sus rayos gamma

Mientras que la Tierra tarda 365 días en completar su órbita, el nuevo púlsar PSR J1311-3430 lo hace en tan sólo 93 minutos, lo que le convierte en la estrella de neutrones de un sistema binario con el periodo orbital más corto medido hasta la fecha. Se trata, además, del primer hallazgo de un púlsar de milisegundos realizado gracias a su emisión de rayos gamma. Las peculiaridades de este nuevo objeto, en cuyo descubrimiento ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), aparecen recogidas hoy en la revista Science.

A este tipo de sistemas binarios se les conoce popularmente como viudas negras debido a que durante el baile que efectúan el púlsar y su estrella acompañante alrededor del centro de masa, el fuerte viento de partículas emitido por el primero provoca la paulatina vaporización de la segunda. La investigadora del Instituto de Ciencias del Espacio (centro mixto del CSIC y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña) Daniela Hadasch, que ha participado en el trabajo, compara este fenómeno con “la gran hembra de araña que devora al macho, de menor tamaño, tras el apareamiento”.

Una de las características más relevantes de la investigación estriba en la propia naturaleza del hallazgo ya que, por primera vez, se ha basado en la radiación gamma emitida por el púlsar. Hadasch afirma: “Hasta ahora, los púlsares con un periodo de rotación de milisegundos sólo podían ser detectados mediante sus emisiones de radio”.

No obstante, el equipo liderado por investigadores del Instituto Max Planck (Alemania) ha desarrollado una nueva metodología de análisis gracias a la cual ha sido posible el seguimiento de este tipo de radiación. Por su parte, Andrea Caliandro, investigador en el mismo centro que Hadasch y también colaborador de la investigación, comenta: “La nube de vapor generada por la estrella acompañante del púlsar absorbe la mayor parte de sus emisiones de radio, lo que ha dificultado su descubrimiento”. No obstante, Caliandro confía en que “la nueva metodología desarrollada en esta investigación facilite el hallazgo de estos esquivos objetos estelares”.

Un baile rápido

Durante los 93 minutos en los que PSR J1311-3430 tarda en recorrer su órbita, éste rota casi 2.800.000 veces sobre sí mismo, puesto que su periodo de rotación es de tan sólo 2,56 milisegundos, lo que lo convierte en uno de los más veloces del cosmos y el primero en ser detectado a través de su radiación gamma.

Aproximadamente, solo en una de cada millón de sus rotaciones, el púlsar emite un único fotón que logra alcanzar el telescopio Fermi. El equipo de investigación ha utilizado los datos recogidos durante cuatro años por este observatorio espacial de rayos gamma.

Por su parte, la estrella que acompaña a PSR J1311-3430 “ha resultado ser inusualmente densa”, asegura Hadasch. Mientras que su diámetro es de tan solo 88.000 kilómetros, aproximadamente el 60% del tamaño de Júpiter, su masa es unas ocho veces superior a la de dicho planeta. Estas cifras le confieren una densidad equivalente a 30 veces la del Sol.

No obstante, esta estrella, cuyo núcleo se supone de helio, decrecería paulatinamente a medida que se calienta y evapora por la radiación del púlsar. Por el contrario, dicha masa desprendida sería asimilada por el púlsar, lo que aumentaría cada vez más su velocidad de rotación. Ambos compañeros, localizados en la constelación de Centaurus, están separados por tan solo 520.000 kilómetros, lo que equivale a 1,4 veces la distancia entre la Tierra y la Luna.

– H. J. Pletsch et al. Binary Millisecond Pulsar Discoverty via Gamma-Ray Puslations. Science. DOI: 10.1126/science.1229054

Pagina web CSIC con Nota de Prensa

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