Un telescopio de la NASA desvela el secreto de un púlsar especial que cambia lo que sabíamos del espacio

Un equipo internacional de astrónomos, liderado por el Observatorio de Brera del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF) y el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), ha descubierto nuevas evidencias que explican cómo los remanentes pulsantes de estrellas que explotaron interactúan con la materia circundante en las profundidades del cosmos. Gracias a un telescopio de la NASA llamado IXPE, han logrado entender mejor cómo funcionan los restos de estrellas que explotaron y que ahora emiten "pulsos" de luz. Esto podría cambiar lo que creíamos saber sobre estas estrellas tan peculiares. Los detalles de este descubrimiento se han publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters.

J1023: la estrella que no deja de sorprender

El estudio se centró en un objeto misterioso llamado J1023. Imagina una estrella muy densa (una "estrella de neutrones") que gira rapidísimo y, a la vez, está "robando" material de otra estrella cercana más pequeña. Este material forma un disco alrededor de la estrella de neutrones. Lo que hace a J1023 tan especial es que también es un "púlsar", lanzando haces de luz muy potentes como si fuera un faro giratorio. Pero hay más: J1023 tiene una habilidad única, puede cambiar su comportamiento. A veces está "comiendo" de su estrella compañera, y otras veces se queda más tranquila, emitiendo pulsos de radio. Por eso lo llaman un "púlsar de transición de milisegundos". Para Maria Cristina Baglio, la líder de esta investigación desde Italia, estos púlsares son como "laboratorios cósmicos" que nos ayudan a entender cómo evolucionan las estrellas en pareja. Para observar este sistema, los científicos usaron no solo el IXPE, sino también otros telescopios importantes como el NICER y el Neil Gehrels Swift de la NASA, además de grandes telescopios en Chile y Estados Unidos.

¿De dónde vienen esos rayos X? 

La gran pregunta que tenían los científicos era: ¿De dónde salen los rayos X de este púlsar? La respuesta es clave para entender cómo se aceleran las partículas y cómo se comportan las estrellas de neutrones en todo el universo. Lo sorprendente fue el resultado: los rayos X no venían de donde se pensaba. Resulta que se originan en el viento del púlsar. Piensa en este viento como una especie de torbellino de gases, ondas de choque y partículas que se mueven casi a la velocidad de la luz, y que golpean el disco de material que rodea al púlsar. Para confirmarlo, el equipo midió algo llamado "polarización" de la luz, tanto en rayos X como en luz visible. La polarización es una forma de ver cómo las ondas de luz se organizan. El IXPE fue fundamental porque es el único telescopio en el espacio que puede medir la polarización de los rayos X. Al comparar estas mediciones con las de otros telescopios para la luz visible, ¡encontraron que el ángulo de polarización era el mismo en ambas! Francesco Coti Zelati, un investigador del ICE-CSIC en Barcelona y uno de los autores principales, explica que esto es una "prueba sólida" de que todo lo que observan viene del mismo proceso físico. Los investigadores Diego F. Torres y Nanda Rea, también del ICE-CSIC, fueron clave para entender estos datos tan complejos.

Un descubrimiento que rompe esquemas y abre nuevos caminos

Esta nueva forma de ver las cosas rompe con lo que se creía hasta ahora. Los modelos antiguos decían que los rayos X venían del disco de material que rodea a la estrella de neutrones, pero este estudio demuestra que vienen del viento del púlsar. Philip Kaaret, astrofísico e investigador principal de IXPE en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, confirma que el IXPE ya había visto que el viento de los púlsares producía rayos X en otras estrellas, y que ahora, con J1023, ven que este viento es el que "alimenta la mayor parte de la producción de energía del sistema". Los científicos van a seguir estudiando estos púlsares especiales para comparar lo que han aprendido con otros sistemas similares. La idea es que todo esto les ayude a mejorar sus modelos teóricos y a estar un paso más cerca de entender por completo cómo funcionan estos fascinantes objetos en el universo.