¿Posibilidad de enanas blancas púlsares?

Algunos satélites se llevan toda la gloria. Mientras que el Hubble, Chandra y Spitzer están con frecuencia en los titulares con sus impresionantes imágenes, muchos otros observatorios espaciales trabajan duro, en silencio

Uno de ellos, conocido como Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA), ha estado en órbita desde 2006, pero rara vez recibe la atención de los medios a pesar de que un impresionante descubrimiento ha llevado a la publicación de más de 300 artículos en un solo año.

Un nuevo artículo ha propuesto un nuevo objeto de interés: púlsares impulsados por enanas blancas.

PAMELA no es satélite en sí mismo. Está montado sobre otro satélite. Su misión consiste en observar los rayos cósmicos de alta energía. Los rayos cósmicos son partículas, ya sean protones, electrones, núcleos de átomos o átomos completos, u otras partes de éstos, que son acelerados a altas velocidades, a menudo en fuentes exóticas y a distancias cosmológicas.

Entre los tipos de partículas que detecta PAMELA están los escurridizos positrones. Esta antipartícula del electrón es bastante rara debido a la escasez de antimateria, en general, en nuestro universo. Sin embargo, para sorpresa de los astrónomos PAMELA ha reportado una gran cantidad de positrones en el rango de 10 a 100 GeV. En rangos aún mayores (100 GeV - 1 TeV), los astrónomos han encontrado que hay un aumento de ambas partículas, electrones y positrones. La conclusión de esto es que algo puede crear, en realidad, estas partículas a estos rangos de energía.

Se publicaron una ráfaga de artículos para explicar este hallazgo inesperado. Las explicaciones van desde lluvias de partículas creadas por rayos cósmicos aún más energéticos que impactan el medio interestelar, y la desintegración de la materia oscura, a las estrellas de neutrones, púlsares, supernovas, y explosiones de rayos gamma. De hecho, muchos sucesos que producen alta energía son suficientes para crear materia de forma espontánea a partir de la energía por medio del proceso de producción de pares. Sin embargo, el rango de estas partículas expulsadas sería limitado. Efectos tales como la emisión de sincrotrón y la emisión Compton inversa disminuirían su energía a grandes distancias y, entonces, en el momento de llegar a los detectores de PAMELA la energía sería muy baja para dar cuenta del exceso onservado en esos rangos de energía. Por esto, los astrónomos están suponiendo que los responsables están en el universo local.

Uniéndose a la larga lista de candidatos, un nuevo documento ha propuesto que un objeto mundano podría ser responsable de la alta energía necesaria para crear estas partículas energéticas, aunque con un giro inesperado. Se sabe que las estrellas de neutrones, uno de los posibles objetos que se forman en una supernova, liberan grandes cantidades de energía al girar con rapidez y crear un fuerte campo magnético en forma de púlsar, pero los autores proponen que las enanas blancas, producto de la muerte lenta de las estrellas que no son lo suficiente masivas como para dar lugar a una supernova, pueden ser capaces de hacer lo mismo. La dificultad en la creación de una blanca enana púlsar es que, como las enanas blancas no colapsan a un tamaño tan pequeño, no “giran” tanto como para conservar el momento angular y no deberían tener la suficiente velocidad angular que es necesaria.

Los autores, dirigidos por Kazumi Kashiyama de la Universidad de Kyoto, proponen que la enana blanca puede alcanzar la velocidad de rotación necesaria si está sometida a una fusión o a la acreción de una cantidad suficiente de masa. Esta idea no es desconocida, ya que las fusiones de enanas blancas y la acreción son fenémenos implicados en las supernovas de tipo Ia. La combinación de esto con la expectativa de que alrededor del 10% de las enanas blancas tienen campos magnéticos de 10⁶ gauss, nos dice que parecen estar presentes los pasos necesarios para producir una púlsar a partir de una enana blanca. Ellos señalan que, como las enanas blancas tienden a tener campos magnéticos más débiles, pierden su momento angular más lentamente y entonces éste dura más tiempo. A pesar de que esta duración es mucho más tiempo que lo que los seres humanos pueden observar, esto puede indicar que muchos de los púlsares que se observan en nuestra propia galaxia son enanas blancas.

Ahora los autores esperan identificar de manera concluyente una estrella así. La creación de cada uno de estos tipos de púlsares puede aportar una pista: como las estrellas de neutrones se forman a partir de supernovas, están rodeadas por una capa de gas que contiene el frente de choque de la supernova en sí, que es más denso que el medio interestelar en general. Cuando las partículas pasan a través de este frente de choque, algunas de ellas se perderían. No se puede decir lo mismo de las enanas blancas, que se formaron de una manera más suave y no están rodaedas por la zona de densidad relativamente alta. Este cambio en la distribución de la energía puede ser una característica distintiva.

Incluso, se han propuesto de manera tentativa algunas estrellas como candidatas a ser enanas blancas púlsares. Se observa que AE Aquarii emite algunas señales tipo púlsar. EUVE J0317-855 es otra enana blanca que parece reunir los requisitos, aunque no se han detectado señales desde esta estrella. Esta nueva clase de estrellas podría explicar la señal excesiva en el rango de mayor energía que ha detectado PAMELA, y es probable que sea blanco de más búsquedas observacionales en el futuro.

Fuente: Universe Today.