Crédito de imagen: NSF
Los astrónomos han utilizado la precisión de la matriz de línea de base muy larga (VLBA) de la National Science Foundation para determinar la distancia a un púlsar. Anteriormente se pensaba que el objeto, llamado PSR B0656 + 14, estaba a una distancia de hasta 2.500 años luz, pero estaba en el mismo lugar en el cielo que un remanente de supernova que está a solo 1,000 años luz de distancia. Se pensó que esto era una coincidencia, pero la nueva medición del VLBA vincula el púlsar a 950 años luz de distancia; la misma distancia que el remanente: ambos fueron creados por la misma explosión de supernova.
Ubicación, ubicación y ubicación. El viejo adagio inmobiliario sobre lo que es realmente importante demostró ser aplicable a la astrofísica, ya que los astrónomos utilizaron la "visión" nítida por radio del Very Long Baseline Array (VLBA) de la National Science Foundation para determinar la distancia a un púlsar. Su medición precisa de la distancia resolvió una disputa sobre el lugar de nacimiento del púlsar, permitió a los astrónomos determinar el tamaño de su estrella de neutrones y posiblemente resolver un misterio sobre los rayos cósmicos.
"Obtener una distancia precisa a este púlsar nos dio una verdadera bonanza", dijo Walter Brisken, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) en Socorro, NM.
El púlsar, llamado PSR B0656 + 14, está en la constelación de Géminis, y parece estar cerca del centro de un remanente circular de supernova que se extiende a horcajadas sobre Géminis y su constelación vecina, Monoceros, y por lo tanto se llama Anillo Monogem. Dado que los púlsares son superdensos, las estrellas de neutrones que giran sobrantes cuando una estrella masiva explota como una supernova, era lógico suponer que el Anillo Monogem, la capa de escombros de una explosión de supernova, era el remanente de la explosión que creó el púlsar.
Sin embargo, los astrónomos que utilizan métodos indirectos para determinar la distancia al púlsar habían concluido que estaba a casi 2500 años luz de la Tierra. Por otro lado, se determinó que el remanente de supernova se encontraba a solo 1000 años luz de la Tierra. Parecía poco probable que los dos estuvieran relacionados, pero en su lugar aparecieron cerca en el cielo simplemente por una yuxtaposición casual.
Brisken y sus colegas utilizaron el VLBA para realizar mediciones precisas de la posición del cielo del PSR B0656 + 14 entre 2000 y 2002. Pudieron detectar el ligero desplazamiento en la posición aparente del objeto cuando se ve desde lados opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Este efecto, llamado paralaje, proporciona una medición directa de la distancia.
"Nuestras mediciones mostraron que el púlsar está a unos 950 años luz de la Tierra, esencialmente la misma distancia que el remanente de supernova", dijo Steve Thorsett, de la Universidad de California, Santa Cruz. "Eso significa que los dos seguramente fueron creados por la misma explosión de supernova", agregó.
Con ese problema resuelto. Los astrónomos se dedicaron a estudiar la estrella de neutrones del púlsar. Utilizando una variedad de datos de diferentes telescopios y armados con la nueva medición de distancia, determinaron que la estrella de neutrones tiene entre 16 y 25 millas de diámetro. En un tamaño tan pequeño, tiene una masa aproximadamente igual a la del Sol.
El siguiente resultado de aprender la distancia real del púlsar fue proporcionar una posible respuesta a una pregunta de larga data sobre los rayos cósmicos. Los rayos cósmicos son partículas subatómicas o núcleos atómicos acelerados a casi la velocidad de la luz. Se cree que las ondas de choque en los restos de supernova son responsables de acelerar muchas de estas partículas.
Los científicos pueden medir la energía de los rayos cósmicos, y han notado un exceso de tales rayos en un rango de energía específico. Algunos investigadores habían sugerido que el exceso podría provenir de un solo remanente de supernova a unos 1000 años luz de distancia cuya explosión de supernova fue hace unos 100.000 años. La principal dificultad con esta sugerencia fue que no había un candidato aceptado para tal fuente.
"Nuestra medición ahora coloca el PSR B0656 + 14 y el Anillo Monogem exactamente en el lugar correcto y exactamente a la edad correcta para ser la fuente de este exceso de rayos cósmicos", dijo Brisken.
Con la capacidad del VLBA, uno de los telescopios del NRAO, para realizar mediciones de posición extremadamente precisas, los astrónomos esperan mejorar aún más la precisión de su determinación de distancia.
"Este púlsar se está convirtiendo en un laboratorio fascinante para estudiar astrofísica y física nuclear", dijo Thorsett.
Además de Brisken y Thorsett, el equipo de astrónomos incluye a Aaron Golden de la Universidad Nacional de Irlanda, Robert Benjamin de la Universidad de Wisconsin y Miller Goss de NRAO. Los científicos informan sus resultados en documentos que aparecen en Astrophysical Journal Letters en agosto.
El VLBA es un sistema continental de diez antenas de radiotelescopio, que van desde Hawái en el oeste hasta las Islas Vírgenes de los Estados Unidos en el este, proporcionando el mayor poder de resolución o la capacidad de ver detalles finos en astronomía. Dedicado en 1993, el VLBA es operado desde el Centro de Operaciones de Arreglos de NRAO en Socorro, Nuevo México.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
Fuente original: Comunicado de prensa de NRAO
