El misterio de la señal GPM J1839-10 detectada por el Murchison Widefield Array tiene a los científicos desconcertados. #pulsar #estrelladeneutrones #nasa #esa #technology #tecnologia #astronomy #astronomia #science #ciencia #deepsky #solarsystem #sistemasolar #universe #universo #space #espacio
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00:00En 2022, los astrónomos del Markinson-Whitefield Array
00:04descubrieron una nueva y extraña señal de radio
00:07que llegaba cada 22 minutos.
00:10Los científicos no son ajenos a este tipo de señales.
00:14Suelen proceder de púlsares, estrellas de neutrones
00:17que envían intensos pulsos de luz a través del universo
00:20mientras giran sobre su eje.
00:24Pero cuando empezaron a profundizar en los registros anteriores,
00:28se dieron cuenta de que esta señal había estado llegando a la Tierra
00:32al menos desde 1988, con una gran regularidad,
00:37mucho más estable de lo que se espera de un pulsar
00:41que gira cada 22 minutos.
00:43Si se trataba de una estrella de neutrones,
00:46no se parecía a ninguna otra vista antes.
00:50Entonces, ¿de dónde viene esta señal?
00:54Acompáñame hoy mientras nos enfrentamos al misterio
00:57que se esconde tras esta señal,
00:59que desafía nuestra comprensión
01:02de algunos de los objetos más asombrosos de nuestro cosmos.
01:09La fuente, denominada GPM J1839-10,
01:14se encuentra a unos 18.000 años luz de distancia.
01:18Su señal llega en forma de pulsos,
01:21que pueden durar entre 30 segundos y 5 minutos.
01:25Estos pulsos pueden aparecer en cualquier momento,
01:28en una ventana de poco más de 6 minutos y medio,
01:3122 minutos después del pulso anterior.
01:35Para nosotros, esto puede parecer una gran variación.
01:3930 segundos y 5 minutos son duraciones muy diferentes,
01:42y que los pulsos varíen en más de 6 minutos
01:45no pinta como una fuente muy estable.
01:48Pero la dinámica de las estrellas de neutrones
01:51puede ser muy complicada.
01:52Y si la fuente es realmente una estrella de neutrones,
01:56hay muchos factores que pueden afectar a la duración
01:58y los tiempos de llegada de los pulsos que recibimos.
02:02No obstante, los astrónomos pudieron detectar esta señal
02:06oculta en los datos de los últimos 35 años,
02:09y utilizaron este conjunto de datos
02:11para calcular el promedio de las fluctuaciones.
02:16Calcularon que la fuente giraba una vez
02:18cada 21 minutos y 58 segundos,
02:21así como cuánto se había ralentizado.
02:25Pero, para su sorpresa,
02:28calcularon que este periodo de rotación
02:30no había cambiado en los últimos 35 años.
02:34A pesar de que se espera que la fuente se ralentice
02:37a medida que irradia energía al espacio.
02:41Solo podemos asegurar
02:43que si la fuente se ha ralentizado,
02:45su periodo de rotación
02:46no ha podido aumentar más de 0,28 milisegundos
02:50en el periodo de 35 años.
02:54Porque, de lo contrario,
02:55habríamos podido detectarlo en nuestros datos.
02:59Se trata de una cantidad absolutamente minúscula,
03:02y demuestra que, sea lo que sea el objeto,
03:05está girando con notable estabilidad.
03:09Esto no suele ser extraño para un pulsar.
03:12Son los cronómetros del universo,
03:15los relojes del cosmos,
03:16que hacen tic-tac con tal certeza
03:18que podemos utilizarlos para medir el tiempo
03:21en vastas extensiones del universo.
03:25Sin embargo, este nivel de estabilidad
03:28es extraño en un pulsar que gira tan lentamente.
03:32Para entender por qué es tan extraño,
03:35tenemos que recapitular
03:36cómo funcionan los púlsares
03:38y qué hace que se ralenticen con el tiempo.
03:43Los púlsares son estrellas de neutrones.
03:46Los núcleos sobrantes de estrellas muertas supergigantes,
03:50que, salvo los agujeros negros,
03:52son los objetos más densos del universo.
03:55Los planetas como el nuestro están formados por átomos,
03:58que consisten en más de un 99,999% de espacio vacío,
04:04debido a la enorme separación entre los electrones
04:07y el núcleo increíblemente denso,
04:09alrededor del que zumban.
04:11Pero imaginemos una estrella entera
04:14formada únicamente por los neutrones
04:16que se encuentran en el núcleo.
04:19Ni electrones, ni protones, ni espacio vacío.
04:25Una simple cucharadita tendría una masa
04:2811 veces superior a la de toda la población humana,
04:328.000 millones de personas.
04:37Una estrella de neutrones típica
04:39tiene un 35% más de masa que nuestro Sol
04:42y está comprimida en una esfera
04:44con un diámetro similar al de la isla de Manhattan.
04:49Decir que es densa es quedarse corto.
04:54Por razones aún desconocidas para los astrofísicos,
04:57este entorno extremo da lugar a un campo magnético
05:01increíblemente fuerte.
05:04¿Qué tiene esto que ver con las señales
05:06que recibimos de los púlsares?
05:08¿De dónde proceden las ondas luminosas?
05:11Para responder a esta pregunta
05:13necesitamos comprender el complicado proceso
05:16que da lugar a la señal.
05:18Una lluvia de luz y materia
05:20que crece exponencialmente,
05:22todo ello a partir de un único electrón.
05:27Cerca de los polos magnéticos
05:29de una estrella de neutrones,
05:31un electrón puede ser acelerado
05:33por el campo magnético
05:34y emitir un fotón denominado de curvatura,
05:37tangencial a la línea del campo magnético.
05:40Esto marca, si se quiere,
05:41el comienzo de un pulso.
05:45El fotón de curvatura se mueve en línea recta
05:47hasta que el ángulo entre su impulso
05:49y la línea del campo magnético
05:51se hace demasiado grande.
05:55Una vez que este ángulo alcanza un umbral,
05:58la luz se disipa
05:59e imbuye su energía
06:00en el campo cuántico de los electrones.
06:04Se crea un electrón
06:05junto a su antipartícula,
06:07el positrón.
06:10La pareja electrón-positrón
06:12tiene un cierto momento
06:14perpendicular a las líneas
06:15del campo magnético,
06:16de la que se desprende espontáneamente
06:19en forma de fotones de sincrotrón.
06:22Cada uno de los dos fotones de sincrotrón
06:25puede producir otro par electrón-positrón
06:28cuando alcanzan el ángulo umbral
06:30entre su momento
06:30y las líneas del campo magnético.
06:34Este proceso se repite una y otra vez,
06:37aumentando exponencialmente
06:39la cantidad de fotones
06:40y pares de electrones-positrones creados,
06:43hasta que los fotones de sincrotrón
06:45ya no tienen energía suficiente
06:47para crear pares de electrones-positrones,
06:49poniendo fin a la cascada.
06:52Estos fotones salen entonces al espacio,
06:55mientras que el electrón original
06:57continúa su viaje,
06:58generando más fotones de curvatura
07:00y más cascadas
07:02a medida que se desplaza
07:03a lo largo de las líneas
07:04del campo magnético.
07:06Esta cascada de producción de pares
07:09es la razón por la que
07:10la luz de un pulsar es tan intensa
07:12que podemos detectar una señal
07:14procedente de este diminuto remanente estelar,
07:18a miles de años luz de distancia.
07:21Pero, ¿por qué vemos esta luz
07:23en forma de pulsos,
07:24en lugar de un faro de luz continua
07:26hacia nosotros?
07:29Esto se debe a que los polos magnéticos
07:32de una estrella de neutrones
07:33rara vez están alineados
07:35con su eje de rotación.
07:38Al igual que en la Tierra,
07:39el polo norte magnético
07:41al que apuntan nuestras brújulas
07:42no es el polo norte geográfico real
07:45alrededor del cual gira la Tierra.
07:48Así que,
07:49los púlsares son como grandes faros
07:52que barren el cosmos
07:53con sus haces de luz
07:54mientras giran.
07:56Y para un observador lejano
07:58como nosotros en el planeta Tierra,
08:01vemos los haces pasar a nuestro lado
08:03una y otra vez,
08:05a medida que el púlsar
08:06completa rotaciones sobre su eje.
08:10Estos son los pulsos de luz
08:11que pueden detectar
08:12nuestros telescopios.
08:14Sin embargo,
08:15se trata de luz
08:16con longitudes de onda
08:17muy largas en el espectro de radio,
08:19lo que significa
08:20que solo un radiotelescopio
08:22puede detectarla.
08:25La luz que produce la cascada
08:27tiene la misma longitud de onda,
08:29y los picos y valles
08:31de las ondas luminosas
08:32fluctúan al unísono.
08:34Las ondas luminosas
08:35también están polarizadas,
08:37lo que significa
08:38que todas están alineadas
08:40a lo largo del mismo eje.
08:42Este es un rasgo distintivo
08:44de las estrellas de neutrones,
08:46y es precisamente
08:47lo que observamos
08:48en nuestra señal
08:49de 22 minutos.
08:51La señal también presenta
08:53fluctuaciones
08:54que duran entre 0,2 y 4 segundos,
08:57en las que el eje
08:58de polarización de la luz
08:59cambia repentinamente
09:0190 grados,
09:02perpendicular al eje original,
09:04y luego vuelve a cambiar.
09:07Este efecto
09:08es otra señal
09:09de las cascadas
09:10en los polos
09:10de los pulsares.
09:13Muchos de nuestros datos
09:14apuntan
09:15a que un pulsar
09:16es la fuente,
09:17por lo que se podría pensar
09:19que se trata
09:20de caso cerrado.
09:21Pero una variable
09:22que hemos mencionado antes
09:24pone en duda
09:25toda esta teoría.
09:27La lenta velocidad
09:28de rotación
09:29de esta estrella
09:30de neutrones,
09:31o mejor dicho,
09:32la combinación
09:33de la lenta tasa
09:34de rotación
09:35y la alta estabilidad
09:36de dicha tasa
09:37de rotación.
09:40Verás,
09:41como los pulsares
09:42pierden energía
09:43al emitir
09:44sus potentes rayos
09:45hacia el cosmos,
09:46la conservación
09:47de la energía
09:47garantizará
09:48que el pulsar
09:49se ralentice.
09:52Finalmente,
09:53el pulsar
09:53se ralentizará
09:54tanto
09:55que ya no podrá
09:56alimentar
09:56las cascadas
09:57de producción
09:57de pares,
09:58y la emisión
09:59de luz
09:59comenzará
10:00a apagarse.
10:02El pulsar
10:03ha entrado
10:03en el llamado
10:04Valle de la Muerte.
10:08Este gráfico
10:09representa
10:09las estrellas
10:10de neutrones
10:11en función
10:11de su periodo
10:12de rotación
10:13en el eje X
10:13y la tasa
10:15de cambio
10:15de su periodo
10:16de rotación
10:16en el eje Y.
10:18El Valle de la Muerte
10:20se muestra
10:20en esta banda gris
10:21que atraviesa
10:22el centro,
10:23y cualquier pulsar
10:25que tenga propiedades
10:26por debajo
10:26de esta línea
10:27no debería
10:28poder brillar
10:29como el resto
10:29de pulsares.
10:32Vemos
10:33que nuestra señal
10:34está por debajo
10:35de la línea
10:35más baja
10:36que marca
10:36el Valle de la Muerte,
10:38lo que significa
10:39que si fuera
10:40un pulsar
10:41debería estar
10:42completamente
10:43apagado,
10:44y sin embargo
10:45lo estamos
10:46detectando.
10:48Mira el grupo
10:49de otras estrellas
10:50de neutrones
10:50conocidas
10:51en este gráfico.
10:53Normalmente
10:54giran entre
10:5410 veces
10:55y una vez
10:56por segundo.
10:57en comparación
10:59nuestra señal
11:00gira una vez
11:00cada 1.318 segundos,
11:03más de 1.000 veces
11:04más despacio
11:05que un pulsar
11:06típico.
11:07Esto estaría bien
11:09si también
11:09se ralentizara
11:10rápidamente,
11:15lo que equivale
11:16a moverlo
11:17arriba
11:17en este gráfico,
11:18por encima
11:19del Valle de la Muerte.
11:21Una pérdida
11:22de energía
11:23tan rápida
11:23alimentaría
11:24la cascada
11:25de producción
11:25de pares
11:26necesaria
11:27para encender
11:28el faro
11:28de la estrella
11:28de neutrones.
11:30Sin embargo,
11:31la estrella
11:32de neutrones
11:32es desquiciadamente
11:34estable
11:35y no tiene sentido
11:36que podamos
11:37detectarla.
11:38Los astrónomos
11:39que encontraron
11:40la señal
11:40consideraron
11:41un mecanismo
11:42alternativo
11:43que podría
11:44explicar
11:44cómo una estrella
11:45de neutrones
11:46con tales propiedades
11:47podría haber
11:48producido
11:49esta luz.
11:50Tal vez
11:51la estrella
11:52de neutrones
11:52sea un magnetar,
11:53es decir,
11:55una estrella
11:55de neutrones
11:56que posee
11:56un campo
11:57magnético
11:58inusualmente
11:59fuerte,
11:59más de 10.000 veces
12:01superior
12:01a la fuerza
12:02magnética
12:03de las estrellas
12:03de neutrones
12:04más débiles.
12:06Se sabe
12:07que los magnetares
12:08sufren
12:09terremotos
12:09estelares
12:10o astromotos,
12:11acontecimientos
12:12cataclísmicos
12:13que liberan
12:14la tensión
12:14en la corteza
12:15superior
12:15de una estrella
12:16de neutrones.
12:18Estas tensiones
12:19son producidas
12:20por los fuertes
12:21campos magnéticos
12:22del magnetar,
12:22así como
12:24por la ralentización
12:25de la rotación
12:25del magnetar.
12:27Un magnetar
12:28que gire rápidamente
12:29se abultará
12:30en el centro
12:31debido a la fuerza
12:32centrífuga
12:33que distorsiona
12:34la estrella.
12:36A medida
12:36que el magnetar
12:37se ralentiza,
12:38las capas exteriores
12:39necesitan reajustarse
12:41a un nuevo equilibrio
12:42y pierden
12:43parte del abombamiento.
12:44La corteza
12:46se reajusta
12:46en una nueva posición,
12:48provocando
12:48que los campos
12:49magnéticos
12:50se realineen
12:51temporalmente
12:51y propiciando
12:53la liberación
12:54de la energía
12:54en forma de luz
12:55que podemos detectar
12:56en la Tierra.
12:58El astromoto
12:59más potente
13:00detectado,
13:01el de SGR
13:031806-20
13:04en 2004,
13:07liberó
13:08tanta energía
13:09que si hubiera
13:10tenido lugar
13:10a una distancia
13:11de hasta 10 años
13:12luz de la Tierra,
13:13habría provocado
13:14un evento
13:15de extinción
13:16masiva.
13:19Si algo
13:20es capaz
13:20de reencender
13:21el faro
13:21de un pulsar
13:22muerto,
13:23sería algo así.
13:25Entonces,
13:26¿podría
13:27GPM
13:28J1839-10
13:30ser un magnetar
13:31que ha sufrido
13:32un astromoto?
13:33¿Queda resuelto
13:35el misterio
13:35de la señal
13:36de 22 minutos?
13:37Pues parece
13:39que no.
13:41Estos terremotos
13:42estelares
13:43también emitirían
13:44luz de rayos X,
13:45pero no se detectan
13:47rayos X
13:47desde la posición
13:48de la fuente
13:49a unos 18.000
13:50años luz
13:51de distancia.
13:54Tampoco
13:55tendría sentido
13:56que un estallido
13:56de magnetar
13:57se prolongara
13:58durante más
13:59de tres décadas.
14:00Un sismo estelar
14:01es un fenómeno
14:02temporal
14:03y la energía
14:04se disipa
14:04en unos pocos años
14:05como máximo.
14:07Es sencillamente
14:08incomprensible
14:09que esta señal
14:10haya existido
14:11durante 35 años
14:13si se trata
14:14efectivamente
14:14de un magnetar.
14:17Una vez más,
14:18las propiedades
14:19únicas
14:19de nuestra señal
14:20la excluyen
14:21de ser una estrella
14:22de neutrones,
14:23incluso una inusual,
14:25que haya sufrido
14:26un evento especial
14:27como un astromoto.
14:29Pero,
14:30¿qué otra cosa
14:31podría ser la fuente
14:32de esta misteriosa señal?
14:36Los astrónomos
14:37que descubrieron
14:38la señal
14:38propusieron
14:39algunas alternativas.
14:41Una posibilidad
14:43es una enana blanca
14:44altamente magnética.
14:46Una enana blanca
14:47es otro tipo
14:48de remanente
14:49que queda
14:49de la reciente muerte
14:50de una estrella,
14:51pero que no tenía
14:53suficiente masa
14:54para colapsar
14:54el espacio vacío
14:55entre los átomos
14:56y convertirse
14:57en una estrella
14:58de neutrones.
14:59Un remanente
15:00que tenga
15:01un campo magnético
15:02inusualmente fuerte
15:03podría producir
15:04emisiones de radio
15:05y,
15:06al no ser
15:06una estrella
15:07de neutrones,
15:08podría girar
15:08tan lenta
15:09y establemente
15:10como la fuente
15:11de GPM
15:12J1839-10.
15:15El problema
15:16es que esto
15:16requeriría
15:17un campo magnético
15:18excepcionalmente fuerte,
15:20mayor que cualquiera
15:21que hayamos detectado
15:22en una enana blanca.
15:25ARSCO
15:26es el único
15:27pulsar de radio
15:28conocido
15:28que es una enana blanca
15:30y sus emisiones
15:31de radio
15:32son unas mil veces
15:33menos luminosas
15:34que nuestra señal
15:35de 22 minutos.
15:38Entonces,
15:39si una enana blanca
15:40es improbable,
15:42¿cuáles son
15:42nuestras otras opciones?
15:45Los astrónomos
15:46han observado
15:47ondas de radio
15:47de baja frecuencia
15:48procedentes
15:49de las interacciones
15:50entre estrellas
15:51y exoplanetas,
15:53así como
15:54de una binaria
15:54de dos enanas marrones
15:55que giran una
15:57alrededor de la otra.
15:58Pero esta emisión
15:59suele ser aún más débil,
16:01alrededor de 100 millones
16:02de veces más débil
16:04que la fuente
16:04de nuestra señal.
16:06Al final,
16:07parece que ninguna
16:08de nuestras teorías
16:09puede explicar
16:10la misteriosa señal
16:12de 22 minutos.
16:15Aunque la pregunta
16:16sin resolver
16:17sobre el origen
16:18de la señal
16:18pueda parecer frustrante,
16:20este es precisamente
16:21el tipo de misterio
16:23que buscan
16:23los astrofísicos.
16:25Cuando los científicos
16:26descubren
16:27nuevos datos
16:28que ponen en tela
16:29de juicio
16:29nuestras teorías
16:30más arraigadas,
16:32pueden provocar
16:33revoluciones
16:33en nuestra comprensión
16:34del universo
16:35que nos rodea.
16:37En este caso,
16:38se pone en tela
16:39de juicio
16:39nuestra ya frágil
16:40comprensión
16:41de las estrellas
16:42de neutrones.
16:44Los astrónomos
16:45confían
16:45en que la facilidad
16:46con la que han
16:47identificado esta señal
16:48signifique
16:49que existen
16:50fuentes similares
16:51en el plano galáctico
16:52a la espera
16:53de ser identificadas.
16:56Al igual que
16:57GPM J183910,
17:00las demás señales
17:02podrían estar
17:02ya al acecho
17:03en los datos
17:04que hemos recogido.
17:07Identificar más
17:08de estas señales
17:09arrojará luz
17:10sobre el proceso
17:11que genera
17:11la emisión
17:12más allá
17:13del valle
17:13de la muerte
17:13de las estrellas
17:15de neutrones.
17:17Sea lo que sea
17:19que se esconde
17:19tras la señal
17:20de 22 minutos,
17:22seguro
17:22que descubriremos
17:23un fenómeno
17:24totalmente nuevo
17:25que nunca antes
17:27habíamos visto.
17:28¿No es emocionante?
17:31¿Cuál crees
17:32que podría ser
17:32la fuente
17:33de la señal
17:33de 22 minutos?
17:35Hazmelo saber
17:36en los comentarios.
17:38Gracias por tu visita
17:40y nos vemos
17:41en el futuro.
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