Pulsar camino durante unos 2,5 millones de años. Crédito de la imagen: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF Haga clic para ampliar
Una estrella de neutrones superdensa y veloz de alguna manera recibió una poderosa "patada" que la está impulsando completamente fuera de nuestra Vía Láctea hacia la inmensidad fría del espacio intergaláctico. Su descubrimiento es desconcertante para los astrónomos que utilizaron el radiotelescopio Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation para medir directamente la velocidad más rápida encontrada en una estrella de neutrones.
La estrella de neutrones es el remanente de una estrella masiva nacida en la constelación Cygnus que explotó hace unos dos millones y medio de años en una explosión titánica conocida como supernova. Las mediciones ultra precisas de VLBA de su distancia y movimiento muestran que está en camino de abandonar inevitablemente nuestra galaxia.
"Sabemos que las explosiones de supernovas pueden dar una patada a la estrella de neutrones resultante, pero la tremenda velocidad de este objeto supera los límites de nuestra comprensión actual", dijo Shami Chatterjee, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) y el Harvard-Smithsonian. Centro de Astrofísica. "Este descubrimiento es muy difícil de explicar para los últimos modelos de colapso del núcleo de supernova", agregó.
Chatterjee y sus colegas utilizaron el VLBA para estudiar el púlsar B1508 + 55, a unos 7700 años luz de la Tierra. Con la "visión" de radio ultra nítida del VLBA de todo el continente, pudieron medir con precisión tanto la distancia como la velocidad del púlsar, una estrella de neutrones que gira y emite potentes haces de ondas de radio. Al trazar su movimiento hacia atrás, se señaló un lugar de nacimiento entre grupos de estrellas gigantes en la constelación Cygnus, estrellas tan masivas que inevitablemente explotan como supernovas.
"Esta es la primera medición directa de la velocidad de una estrella de neutrones que supera los 1.000 kilómetros por segundo", dijo Walter Brisken, un astrónomo de la NRAO. “La mayoría de las estimaciones anteriores de las velocidades de las estrellas de neutrones dependían de conjeturas informadas sobre sus distancias. Con este, tenemos una medición precisa y directa de la distancia, por lo que podemos medir la velocidad directamente ”, dijo Brisken. Las mediciones de VLBA muestran que el púlsar se mueve a casi 1100 kilómetros (más de 670 millas) por segundo, aproximadamente 150 veces más rápido que un transbordador espacial en órbita. A esta velocidad, podría viajar de Londres a Nueva York en cinco segundos.
Para medir la distancia del púlsar, los astrónomos tuvieron que detectar un "bamboleo" en su posición causado por el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Ese "bamboleo" era aproximadamente del largo de un bate de béisbol visto desde la Luna. Luego, con la distancia determinada, los científicos podrían calcular la velocidad del púlsar midiendo su movimiento a través del cielo.
"El movimiento que medimos con el VLBA fue casi igual a mirar una pelota de jonrones en el Fenway Park de Boston desde un asiento en la Luna", explicó Chatterjee. “Sin embargo, el púlsar tardó casi 22 meses en mostrar tanto movimiento aparente. El VLBA es el mejor telescopio posible para rastrear movimientos tan pequeños y aparentes ".
El supuesto lugar de nacimiento de la estrella entre estrellas gigantes en la constelación Cygnus se encuentra dentro del plano de la Vía Láctea, una galaxia espiral. Las nuevas observaciones del VLBA indican que la estrella de neutrones ahora se aleja del avión de la Vía Láctea con la velocidad suficiente para sacarla completamente de la Galaxia. Desde la explosión de la supernova hace casi 2 millones y medio de años, el púlsar se ha movido alrededor de un tercio del cielo nocturno visto desde la Tierra.
"Hemos pensado durante algún tiempo que las explosiones de supernovas pueden dar una patada a la estrella de neutrones resultante, pero los últimos modelos de computadora de este proceso no han producido velocidades cercanas a lo que vemos en este objeto", dijo Chatterjee. "Esto significa que los modelos deben verificarse, y posiblemente corregirse, para tener en cuenta nuestras observaciones", dijo.
"También hay algunos otros procesos que pueden aumentar la velocidad producida por la patada de supernova, pero tendremos que investigar más a fondo para sacar conclusiones firmes", dijo Wouter Vlemmings del Observatorio del Banco Jodrell en el Reino Unido y Universidad de Cornell en los Estados Unidos
Las observaciones de B1508 + 55 fueron parte de un proyecto más amplio para usar el VLBA para medir las distancias y los movimientos de numerosos púlsares. "Este es el primer resultado de este proyecto a largo plazo, y es muy emocionante tener algo tan espectacular que llegue tan temprano", dijo Brisken. Las observaciones de VLBA se realizaron en frecuencias de radio entre 1.4 y 1.7 GigaHertz.
Chatterjee, Vlemmings y Brisken trabajaron con Joseph Lazio del Laboratorio de Investigación Naval, James Cordes de la Universidad de Cornell, Miller Goss de NRAO, Stephen Thorsett de la Universidad de California, Santa Cruz, Edward Fomalont de NRAO, Andrew Lyne y Michael Kramer, ambos de Observatorio del Banco Jodrell. Los científicos presentaron sus hallazgos en la edición del 1 de septiembre de Astrophysical Journal Letters.
El VLBA es un sistema de diez antenas de radiotelescopio, cada una con un plato de 25 metros (82 pies) de diámetro y un peso de 240 toneladas. Desde Mauna Kea en la Isla Grande de Hawai hasta St. Croix en las Islas Vírgenes de EE. UU., El VLBA abarca más de 5,000 millas, brindando a los astrónomos la visión más nítida de cualquier telescopio en la Tierra o en el espacio.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) es una colaboración conjunta entre el Smithsonian Astrophysical Observatory y el Harvard College Observatory. Los científicos de CfA organizados en siete divisiones de investigación estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de CfA
