Púlsares: ¿Los faros para navegar a través del cosmos?

púlsares

Tal vez no gocen de la fama y popularidad de sus primos mayores, los agujeros negros, pero sin lugar a dudas, los púlsares son cuerpos celestes realmente fascinantes de nuestro cosmos y aparentemente no han recibido toda la atención que merecen.

¿Quieres saber qué son los púlsares y por qué resultan tan fascinantes?

La verdad es que los púlsares no son tan escasos como se creía al momento de su descubrimiento en el año 1967, cuando se pensaba que el primer púlsar avistado era una especie de singularidad cósmica. Todo lo contrario

De hecho, los púlsares son muy comunes y hoy en día son “fáciles” de encontrar con los grandes telescopios espaciales, porque estos cuerpos emiten poderosas ondas de radiación gamma y rayos X, cuya luz llega a nosotros en intervalos de tiempo definidos con la precisión de un reloj suizo.

Este es un tema muy interesante porque el descubrimiento de los púlsares y cuásares se convirtió en un hito importante, que revolucionaria para la posteridad la forma en que estudiamos el medio interestelar, los sistemas galácticos y hasta el corazón de las mismas estrellas.

Además, la precisión exacta con la que, como observadores, percibimos los “pulsos energéticos” emitidos por los púlsares, nos lleva a creer que éstos pueden ser usados como puntos de referencia en el mapeo cósmico. Es decir, harían una función muy similar a las que hacen los faros marinos en medio de la noche.

Difícil de imaginar, ¿Verdad? 

Bueno, para poder hacerlo, primero debes comprender muy bien qué son y cómo nacen los púlsares.


¡Espera!

Si los púlsares y los cuásares te parecen verdaderamente fascinantes, entonces seguramente nuestro artículo sobre la antimateria y sus propiedades te va a parecer muy interesante


CONTENIDO DEL ARTÍCULO

    ¿Qué son los púlsares?

    Al igual que las estrellas de neutrones convencionales, los púlsares son estrellas muertas, con núcleos muy densos, formados de elementos muy pesados, como el hierro. 

    De hecho, se calcula que la densidad de la masa que compone un púlsar es tan denso y pesado, que una sola cucharada extraída de esta estrella, pesaría más que todo el monte Everest de nuestro planeta.

    Los púlsares son, en esencia, un tipo de estrella de neutrones, que, excitada por la increíble potencia de su propio campo gravitatorio, giran sobre sí mismas a una velocidad realmente sorprendente, que puede alcanzar los 70.000 km/s (aproximadamente la cuarta parte de la velocidad de la luz).

    Vamos a ponerlo en perspectiva.

    Nuestro planeta gira una vez sobre su propio eje cada 24 horas a una velocidad de 1360 kilómetros por hora. En comparación, un púlsar promedio gira sobre su propio eje hasta 100 veces cada segundo. Es decir, en un día terrestre, un púlsar puede haber completado aproximadamente 8.500.000 giros.

    Esta increíble velocidad de rotación, combinada con el enorme peso de su masa, logran que los púlsares fabriquen un campo electromagnético propio sumamente potente, que se genera como consecuencia de la energía centrífuga al girar. 

    La energía generada por la rotación de los púlsares es tanta, que es liberada al espacio exterior en forma de “chorros de radiación” gamma y rayos X, que son emanados desde sus polos magnéticos (norte y sur).

    Por lo tanto, en el breve instante en que la inclinación de los polos de un púlsar coincide con la ubicación de nuestro planeta, percibimos su energía luminosa  y luego se “vuelve a apagar”; al cabo de cierto tiempo, el giro de la estrella hace que la volvamos a percibir. Algo parecido a cuando vemos un faro en la distancia del mar. 

    Es precisamente debido a estos pulsos de luz constantes y aparentemente invariables en el tiempo, que los han bautizado como “Púlsares”.

    ¿Cómo nacen los púlsares?

    De hecho, los púlsares son, por decirlo de alguna manera, los cadáveres de estrellas masivas que, al haber consumido todo su combustible, han explotado en forma de supernovas, expulsando hacia el espacio la gran mayoría de su masa, pero dejando atrás parte de la materia que estaba contenida en el núcleo de la estrella moribunda.

    Las partículas de materia restante tras la explosión, poco a poco comienzan a atraerse nuevamente por el efecto gravitacional de los átomos, condensandose nuevamente en un cuerpo celeste. 

    qué son púlsares
    Momento en que un púlsar se forma a partir de una supernova masiva en la Nebulosa del Cangrejo.

    Pero esta vez, al no tener actividad de fusión atómica en su núcleo, la atracción mutua de sus partículas no es contrarrestada por ninguna fuerza estabilizadora (como ocurre con la fusión nuclear en las estrellas durante su vida), así que esta vez, los átomos se compactan mucho más, formando elementos más pesados que los que componían la antigua estrella (Helio, Hidrógeno, Carbono o Litio).

    De hecho, desde este punto, y dependiendo de la masa que la supernova haya dejado atrás, la materia reciclada de una estrella muerta puede evolucionar en uno de 3 posibles escenarios: 

    Si el tamaño del núcleo estelar es inferior al de 1 masa solar, entonces se formará una estrella enana blanca.

    Si el núcleo restante se encuentra entre 3 y 8 masas solares, entonces la densidad de las partículas se estabilizará y formará una estrella de neutrones. A su vez, esta nueva estrella de neutrones puede volverse o no volverse un púlsar. 

    Por otro lado, si el núcleo de la estrella es superiora 8 masas solares, entonces la materia se híper condensará y colapsará sobre sí misma, formando un agujero negro.

    ¡Pero, por el momento, vamos a hablar sobre el caso de las estrellas de neutrones y púlsares!

    Al formarse con un índice de masa tan denso, las estrellas de neutrones generan un campo gravitatorio muy poderoso desde su núcleo.

    Se estima que la fuerza de atracción gravitacional de un púlsar o estrella de neutrones es aproximadamente 200.000 millones de veces más fuerte que el de nuestro planeta, lo que hace que la aceleración de la rotación de la estrella aumente de forma exponencial. 

    Cada pulsar es único e invariable

    Esto es lo curioso de los púlsares.

    La combinación de densidad y diámetro resultan en una rotación única para cada púlsar que podemos observar, lo que les otorga una especie de “rasgo distintivo” con el que podemos diferenciar uno de otro. Un especie de huella dactilar estelar.

    Desde la Tierra podemos observar cada púlsar de manera completamente única, ya que sus pulsos luminosos llegan a nosotros en intervalos de tiempo muy exactos (cada vez que el polo gira en referencia a nosotros), así que aunque percibamos uno de ellos sin ninguna otra referencia espacial, podríamos distinguirlo sin lugar a dudas.

    Por este motivo es que podríamos cartografiar la posición de los púlsares más cercanos conocidos y utilizarlos como referencia para ubicar otros objetos espaciales.

    Los púlsares como elementos de navegación cósmica

    Como te he mencionado, los púlsares son cuerpos celestes invariables (al menos por periodos de tiempo sumamente largos) y muy fáciles de ubicar, ya que sus pulsos de radiación electromagnética son sumamente potentes.

    Por ese motivo, nuestro primer mensaje enviado a una hipotética civilización extraterrestre, usaba los púlsares como puntos de referencia para encontrar nuestra estrella entre los 100.000 millones de estrellas que hay solamente dentro de nuestra galaxia.

    ¡Esta es la historia!

    En el año 1973. LA NASA lanzó al espacio la sonda espacial Voyager, una misión de investigación no tripulada para observar a Júpiter y Saturno; y que posteriormente iría más allá de los confines de nuestro sistema solar, hacia la nube de Oort.

    Uno de los artífices de esta misión fue el popular astrónomo Carl Sagan, quien además pensó en incluir un especie de mensaje, en caso de que la sonda fuera interceptada por alguna clase de civilización inteligente.

    En el mensaje, conocido como la Placa Pioneer, Sagan incluyó un curioso diagrama que mostraba figuras de hombres y mujeres desnudos, para identificar los rasgos físicos de la raza humana en referencia al tamaño de la sonda. 

    Pero además, incluyó una especie de “cartografía estelar”, en la que mostraba un diagrama de los pulsos luminosos únicos de los púlsares más cercanos a nuestro sistema solar como referencias para triangular la posición de nuestra estrella dentro de la Vía Láctea.

    La verdad es que la posibilidad de que algún ser extraterrestre alguna vez se encuentra con la sonda Voyager es sumamente baja.

    Hasta los momentos, creemos que el planeta más cercano con condiciones ideales para albergar vida es Kepler-186f, y se encuentra aproximadamente a 500 años luz de la Tierra. 

    43 años después de su lanzamiento, la sonda espacial apenas se encuentra a 19.000 millones de kilómetros de distancia de nuestro planeta, a punto de dejar la burbuja solar y se calcula que faltan otros 300 años para que se adentre en el cinturón de Oort (todavía no habrá viajado un solo año luz de distancia).

    ¿Cuándo se detiene un púlsar?

    Hasta el momento no conocemos nada que sea realmente infinito, hasta el mismo plano espaciotemporal tiene un límite. Absolutamente todo lo que conocemos en el plano de la realidad está ligado a un ciclo de vida, con un comienzo y un fin.

    Los púlsares no son la excepción.

    Los púlsares no giran de manera perenne porque básicamente, con cada giro completado, estos expulsan parte de su materia en forma de chorros de energía, lo que quiere decir que con el tiempo, estos van desacelerando progresivamente al ver disminuida la potencia de su campo gravitacional.

    El tiempo de vida de un púlsar es tan variable como el de una estrella porque este depende de la cantidad de materia que los conforme. Sin embargo, en el rango de densidad de los púlsares conocidos, se estima que estos pueden “vivir” entre 20 y 1000 millones de años.

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