Los pulsares; regalos de la física

Los pulsares; regalos del Universo a la física




Los astrónomos están utilizando los púlsares en toda la Vía Láctea como un instrumento científico gigante para detectar directamente las ondas gravitacionales.


Los púlsares, estrellas de neutrones superdensas, son quizás los más extraordinarios laboratorios de física en el universo. La investigación sobre estos extremos y exóticos objetos ya ha producido dos Premios Nobel. Pulsar investigadores ahora están a punto de conocer los detalles de lo contrario-no disponibles de la física nuclear para probar la relatividad general en condiciones de gravedad extremadamente fuerte, y para detectar directamente las ondas gravitacionales con un "telescopio" casi del tamaño de nuestra galaxia. Las estrellas de neutrones son los restos de la masiva estrellas que explotaron como supernovas. Ellos empacan más que la masa del Sol en una esfera del tamaño de una ciudad de tamaño medio, por lo que los objetos más densos del universo, a excepción de los agujeros negros, por lo que el concepto de densidad es teóricamente irrelevante. Los púlsares son estrellas de neutrones que emiten haces de ondas de radio desde los polos de sus campos magnéticos. Cuando su rotación hace girar un haz a través de la Tierra, los radiotelescopios detectan que como un "pulso" de las ondas de radio. Al medir con precisión el momento en que tales impulsos, los astrónomos pueden usar los púlsares para "experimentos" únicas en las fronteras de la física moderna. púlsares están en la vanguardia de la investigación sobre la gravedad. Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad general en 1916, y su descripción de la naturaleza de la gravedad, hasta el momento, resistido numerosas pruebas experimentales. Sin embargo, hay teorías que compiten. "Muchas de estas teorías alternativas a hacer tan buen trabajo como la relatividad general de predecir el comportamiento dentro de nuestro sistema solar. Un área en la que se diferencian, sin embargo, es en el ambiente extremadamente denso de una estrella de neutrones ", dijo Ingrid Escaleras de la Universidad de Columbia Británica en Canadá. En algunas de las teorías alternativas, el comportamiento de la gravedad debería variar en función de la estructura interna de la estrella de neutrones. "Cronometrando cuidadosamente pulsos púlsares, podemos medir con precisión las propiedades de las estrellas de neutrones. Varios conjuntos de observaciones han demostrado que los movimientos púlsares 'no dependen de su estructura, por lo que la relatividad general es seguro hasta el momento ", dijo Stairs. Investigaciones recientes sobre los púlsares en sistemas de estrellas binarias con otras estrellas de neutrones, y, en un caso, con otro púlsar, ofrece las mejores pruebas hasta ahora de la relatividad general en la gravedad fuerte. Se espera que la precisión de tales mediciones a mejorar todavía más en el futuro, dijo Stairs. Otra predicción de la relatividad general es que los movimientos de masas en el universo deben causar perturbaciones del espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales. Estas ondas todavía no se han detectado directamente, pero el estudio de los púlsares en sistemas de estrellas binarias han dado pruebas indirectas de su existencia. Esa obra ganó el Premio Nobel en 1993. Ahora, los astrónomos están utilizando los púlsares en toda nuestra galaxia la Vía Láctea como un instrumento científico gigante para detectar directamente las ondas gravitacionales. "Los púlsares son estos relojes extremadamente precisos que podemos utilizarlos para detectar las ondas gravitacionales en una frecuencia variedad a la que ningún otro experimento será sensible ", dijo Benjamin Stappers de la Universidad de Manchester en el Reino Unido. Cronometrando cuidadosamente los pulsos de los púlsares muy dispersos dentro de nuestra galaxia, los astrónomos esperan para medir pequeñas variaciones causadas por el paso de la olas gravitacionales. Los científicos esperan que este tipo de matrices de tiempo púlsar pueden detectar ondas gravitatorias causadas por los movimientos de los pares de agujeros negros supermasivos en el universo temprano, las cuerdas cósmicas, y posiblemente de otros eventos exóticos en los primeros segundos después del Big Bang. "Por el momento, podemos sólo establecen límites a la existencia de las ondas de muy baja frecuencia que estamos buscando, pero la expansión planificada y nuevos telescopios, esperamos, resultar en una detección directa en la próxima década ", dijo Stappers. Con densidades tanto como varias veces mayor que la de los núcleos atómicos, los púlsares son laboratorios únicos para la física nuclear. Los detalles de la física de los objetos densos son desconocidos. "Al medir las masas de las estrellas de neutrones, podemos poner restricciones a su física interna", dijo Scott Ransom desde el Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Socorro, Nuevo México. "Sólo en los últimos tres o cuatro años, hemos encontrado varias estrellas masivas de neutrones que, debido a sus grandes masas, descartar algunas propuestas exóticas para lo que está pasando en los centros de las estrellas de neutrones." El trabajo está en curso, y más Se necesitan mediciones. "Los teóricos son inteligentes, así que cuando nos ofrecemos nuevos datos, que pellizcar sus modelos exóticos para adaptarse a lo que hemos encontrado", dijo Ransom. púlsares fueron descubiertos en 1967, y ese descubrimiento valió el Premio Nobel en 1974.

Fuente
http://www.astronomy.com/news/2012/02/pulsars---the-universes-gift-to-physics