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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

¿Qué es un púlsar? Hablamos con Diego Altamirano.

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Hablar con Diego Altamirano, argentino, Investigador principal del Astronomy Group de la Universidad de Southampton, en el Reino Unido, es una verdadera delicia. Contacté con él a raíz de la publicación de un artículo en The Astrophysical Journal en el que presentaba la investigación de un pulsar de nombre casi demencial: Swift J1756.9-2508. Este objeto astronómico había sufrido una especie de estallido en rayos X en 2018 que pudo ser observado con NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer). No era la primera vez que dicho púlsar sorprendía a los científicos, ya lo había hecho en dos ocasiones anteriores, en 2007 y 2009 respectivamente.

El contenido del artículo es complejo de entender, sin embargo, Diego ha demostrado que hasta los más complicados campos de la ciencia están al alcance de cualquiera que tenga una mente curiosa y ganas de aprender, si se explican adecuadamente.

Ante la pregunta ¿Qué es un púlsar? Diego propone empezar un paso más atrás, con la descripción de una estrella de neutrones, porque, al fin y al cabo, ésa es la esencia de los púlsares.

Nuestro invitado comienza su charla describiendo cómo es una estrella de neutrones y lo hace desplegando una imaginación desbordante. En primer lugar, propone comprimir la Tierra sin piedad hasta convertirla en una bola extremadamente densa y de un tamaño casi ridículo. El resultado es una bola que apenas tiene las dimensiones de un estadio de fútbol. En ese cuerpo no solamente caben las decenas de miles de aficionados de un partido estrella, cabrían, sometidos a la fuerza destructora de una prensa descomunal, todos los seres de la Tierra, todas las montañas, los océanos, la atmósfera, la corteza, manto y el núcleo terrestre. Al final, la Tierra quedaría reducida a una bola extremadamente densa, compacta y pequeña, donde ni siquiera los átomos podrían existir de forma independiente. De esa manera está condensada la materia en una estrella de neutrones.

Un cuerpo tan compacto ha de tener una densidad enorme. Para hacernos una idea de su magnitud, nuestro invitado sugiere que visitemos una estrella de neutrones con la intenición de recoger una cucharadita de su materia. Por supuesto, avisa, esa visita solo es posible con la imaginación, porque si ponemos allí en cuerpo y mente, la fuerza gravitatoria nos destruiría sin remedio, disgregando nuestros átomos. Pero nuestro propósito no es morir aplastado sino “pesar” una cucharada de té de esa materia ultradensa ¿Cuánto pesaría esa pizca materia? No te lo vas a creer ¡Cien millones de toneladas!

Con estas premisas ¿qué dimensiones tiene una estrella de neutrones típica con una vez y media la masa del Sol? Si la Tierra quedaba reducida a una bola que cabría en un estadio de fútbol, una estrella de ese tamaño, cuya masa equivale a medio millón de Tierras, quedaría concentrada en una bola de 15 kilómetros de radio, básicamente el tamaño de la ciudad de Madrid ¡Un Sol y medio del tamaño de Madrid!

Así, Diego Altamirano, va guiando en un viaje alucinante a todo aquel que quiera escucharle. Con la habilidad de un mago, va añadiendo propiedades a la estrella de neutrones hasta convertirla en el pulsar Swift J1756.9-2508. La hace girar a velocidades vertiginosas; la dota de un campo magnético tan potente, que deja en ridículo al campo magnético terrestre; la velocidad de giro, unida a su inmenso campo magnético, convierte a la estrella de neutrones en una especie de faro que proyecta un chorro de radiación al espacio. Cuando la orientación del chorro apunta a la Tierra, recibimos un pulso de radiación, cuando apunta en otra dirección, no. Así, las pulsaciones se suceden en intervalos de milisegundos, como el tic-tac un enorme reloj cósmico. Un púlsar.

Diego completa el escenario proporcionando una estrella compañera al púlsar. Hace orbitar al conjunto y lo convierte en un sistema binario con una relación turbulenta. La materia fluye entre las dos estrellas, formando un disco de acreción en el que la masa robada por el púlsar a su compañera cae lentamente hacia él describiendo una enorme espiral. Al acercarse al púlsar, la materia alcanza temperaturas extraordinarias y emite una radiación muy energética, en rayos X, que varía en función de la cantidad que esté llegando a la estrella de neutrones. Así, de vez en cuando, el púlsar sorprende a los investigadores con esporádicos fogonazos de emisión en rayos X, como el captado recientemente por NICER.

No puedo contar aquí el proceso con todo detalle, es mejor escuchar las explicaciones de Diego Altamirano. Él mismo propone que, si el viaje os resulta interesante, le enviéis vuestra opinión respondiendo a unas preguntas aquí.

Diego Altamirano investiga en School of Physics and Astronomy, University of Southampton, Reino Unido, y es investigador principal del Astronomy Group.

Referencias:

Peter Bult, Diego Altamirano et al. On the 2018 outburst of the accreting millisecond X-ray pulsar Swift J1756.9-2508 as seen with NICER The Astrophysical Journal, Volume 864, Number 1

Cuestionario de Diego Altamirano

Enlaces de interés
Sobre pulsar de rayos X de milisegundos
Animaciones sobre estrellas de neutrones
Thermonuclear X-ray bursts 1
Thermonuclear X-ray bursts 2


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