Pulsar observado en una clase propia: Un avance en Astrofísica

Sólo porque una estrella esté “muerta” no significa que ya no pueda brillar. El púlsar de Vela lo demuestra de manera excelente: según nuevas mediciones, la energía de sus rayos gamma es de 20 teraelectronvoltios (TeV), o aproximadamente diez billones de veces la energía de la luz visible. Esta observación es difícil de conciliar con teorías anteriores sobre la generación de tales rayos gamma pulsados, escriben Arache Djannati-Ataï de la Universidad Paris Cité y su equipo en Nature Astronomy.

Los púlsares son los restos de estrellas que explotaron en una supernova. Son extremadamente compactos, giran extremadamente rápido y tienen un campo magnético gigantesco. «Estas estrellas muertas están compuestas casi exclusivamente de neutrones y son increíblemente densas: una cucharadita de su material tiene una masa de más de cinco mil millones de toneladas, unas 900 veces la masa de la Gran Pirámide de Giza», explica la coautora Emma de Oña Wilhelmi de DESY. Hasta la fecha se conocen miles de púlsares, pero sólo cuatro emiten pulsos de rayos gamma lo suficientemente fuertes como para ser detectados por telescopios terrestres. Y sólo uno de ellos emite rayos gamma formados por fotones con energías superiores a un teraelectronvoltio: el púlsar de Vela, que gira alrededor de su eje once veces por segundo.

El equipo ha podido observar ahora que este púlsar brilla incluso con más intensidad de lo que se sabía hasta ahora. Con 20 TeV, libera 20 veces más energía que cualquier otro púlsar medido hasta ahora. Esto no se ajusta a los dos modelos comunes. Ambos dependen de la colisión de electrones de alta energía con fotones de baja energía que forman los rayos gamma. Los modelos difieren principalmente en cómo se aceleran estos electrones. En un caso, son expulsados ​​por interacciones con el campo magnético del púlsar. O son empujados a gran velocidad por la rotación del púlsar. Sin embargo, ambos son difíciles de conciliar con los rayos gamma descubiertos recientemente, para los cuales no existe un límite superior de energía evidente.

«Cómo y dónde se aceleran los electrones: esa es la cuestión», afirma Djannati-Ataï. “Hasta que lo descubramos, no podremos comprender completamente los púlsares, cómo afectan su entorno o por qué el púlsar de Vela produce una radiación tan inusualmente intensa. ¿Acaso estamos siendo testigos de la aceleración de las partículas a través de la llamada reconexión magnética más allá del cilindro de luz, que de alguna manera todavía conserva el patrón de rotación? Pero incluso este escenario enfrenta dificultades si queremos explicar cómo se genera una radiación tan extrema: durante la reconexión magnética, la estructura de un campo magnético cambia abruptamente, liberando grandes cantidades de energía.