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Por primera vez, se logra mapear la superficie de una estrella de neutrones: no es tan simple como pensábamos

Por primera vez, se logra mapear la superficie de una estrella de neutrones: no es tan simple como pensábamos
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Un grupo de asotrónomos ha mapeado la superficie de una estrella de neutrones por primera vez.

El instrumento NICER de la NASA revela que las estrellas de neutrones no son tan simples como pensábamos.

NICER

Un fragmento de estrella de neutrones del tamaño de un terrón de azúcar (alrededor de un centímetro cúbico) contiene la misma cantidad de masa que toda la población humana. De hecho, la dilatación temporal gravitatoria provoca que el tiempo en la superficie de una estrella de neutrones transcurra un 30% más despacio que en la Tierra.

Las estrellas de neutrones que rotan a gran velocidad y emiten pulsos de radiación se llaman púlsares. Los púlsares, como los agujeros negros, son objetos extremadamente densos pero extremadamente pequeños.

Ahora, por primera vez, los astrónomos han cartografiado la superficie de un púlsar de 25 km de ancho con exquisito detalle. El resultado desafía la imagen de libro de texto de los astrónomos sobre la apariencia de un púlsar y abre la puerta para aprender más sobre estos objetos extremos.

Desde su posición en el exterior de la Estación Espacial Internacional, la Neutron star Interior Composition Explorer, o NICER, busca rayos X de objetos astronómicos extremos, como púlsares.

En una serie de estudios publicados en The Astrophysical Journal Letters, los investigadores utilizaron NICER para observar el púlsar J0030 + 0451, o J0030 para abreviar, que se encuentra a 1.100 años luz de distancia en la constelación de Piscis. Dos equipos, uno dirigido por investigadores de la Universidad de Amsterdam y el otro dirigido por la Universidad de Maryland, observaron la luz de rayos X del J0030 a lo largo del tiempo para mapear la superficie del púlsar y medir su masa. Ambos equipos llegaron a una imagen que no es la que esperaban.

La medición constituye un desafío porque, como se ha apuntado, la inmensa gravedad del pulsar dobla el espacio-tiempo a su alrededor, lo que hace que el púlsar parezca un poco más grande que su tamaño real. Debido a que NICER puede registrar la llegada de los rayos X del púlsar con extrema precisión (100 nanosegundos), los investigadores pudieron construir un mapa de la superficie de la estrella y medir su tamaño con una precisión sin precedentes.

Así, NICER determinó que la estrella de neutrones analizada, J0030, tiene entre 1,3 y 1,4 veces la masa del Sol. Y tiene aproximadamente 26 kilómetros de ancho. (Por el contrario, nuestro Sol se extiende un poco más de 1,3 millones de kilómetros de ancho).

La simple imagen de libro de texto utilizada para describir los púlsares muestra estos objetos con dos puntos calientes, uno en cada uno de sus polos magnéticos. A medida que la estrella gira, los puntos calientes disparan radiación al espacio en haces delgados, como un faro. NICER, sin embargo, nos ha desvelado que las cosas no son tan sencillas: J0030 tiene dos o tres puntos calientes, todos en el hemisferio sur. El equipo de la Universidad de Amsterdam cree que el púlsar tiene un punto circular pequeño y un punto delgado en forma de media luna que gira alrededor de sus latitudes más bajas. El equipo de la Universidad de Maryland descubrió que los rayos X podrían provenir alternativamente de dos puntos ovalados en el hemisferio sur, así como de un punto más frío cerca del polo sur de la estrella.

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