Artículo editado en la revista Huygens nº  30    ISSN 1577-3450

En 1967 los investigadores británicos, el físico Anthony Hewish director del proyecto y la posgraduada Jocelyn Bell, habían terminado la construcción del radiotelescopio de tipo tendido, para el departamento de Radioastronomía de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) para la búsqueda de radiofuentes brillantes en el cielo (en cualquier banda de radio). Esta joven irlandesa de 24 años, Jocelyn Bell, preparaba su doctorado en física y sería la encargada de auscultar y seleccionar correctamente cualquier señal de procedencia cósmica, sus análisis les llevaría a descubrir los llamados Púlsares: la peculiar manifestación de estrellas de neutrones que por su densidad y rápida rotación proyectan por sus polos magnéticos haces de radiación electromagnética. Pasados unos años la comunidad científica reconoció la tenacidad mostrada por Jocelyn en el descubrimiento de los púlsares. El Premio Nobel por este nuevo descubrimiento en la evolución estelar sólo fue concedido al director del proyecto, Anthony Hewish, en 1974. A pesar de todo, ya desde 1912 con la astrónoma Henrietta Leavitt y más tarde con Vera Rubin quedó enterrada la tan arrogante frase: «La mujer nunca levantará cabeza en la ciencia de las estrellas», atribuida al físico Robert Oppenheimer (1904-1967). La astrónoma Vera Rubin fue quien en 1951 expuso sus trabajos sobre las peculiares y divergentes velocidad que algunas galaxias manifestaban independientemente al flujo expansivo de Hubble. La ley de Hubble no era sacrosanta. La tasa de densidad galáctica (supercúmulos de galaxias) es determinante en el movimiento propio de las galaxias sometidas al tirón gravitatorio que ejercen estos supercúmulos.  

Así se descubrieron los púlsares

Ya en los primeros meses de rastreo celeste, Susan Jocelyn Bell, advirtió una peculiar secuencia de picos (pulsaciones) emitidos con un mismo periodo de recurrencia de 1,3 segundos. Pero también observó otras similares señales se producían en otras zonas del Universo. Al equipo de Anthony Hewish, estas similares señales de picos de periodo corto y de procedencia celeste distinta les empezaba a resultar preocupante. En principio pensaron que al radiotelescopio de alta sensibilidad se le estaban colando interferencias terrestres emitidas por radiotaxi, radioaficionados, la señal rebote del altímetro de los aviones, o incluso algún fallo en el cableado y conexión del equipo. Hewish optó por realizar una prueba simultanea con otro radiotelescopio, captándose también las mismas señales de radio en idénticas coordenadas celestes. Por tanto, las causas de origen terrestre fueron todas desestimadas, reafirmando así, que su procedencia tenía un origen extraterrestre dentro de nuestra galaxia. Hewish y J. Bell intuyeron que esta radiofuente, por su periodo de pulsación tan corto, sólo podía tratarse de una anómala manifestación electromagnética radiada por una estrella de circunferencia muy reducida, una enana blanca o una estrella de neutrones, aunque no encontraban ninguna teoría donde apoyar esta peculiar radiación. Con todo ello, fruto de la desesperación y el sentido del humor, denominaron estas señales con las iniciales LGM, Little Green Men «Esos hombrecillos verdes». Tanto Hewish como J. Bell, por lógica, dedujeron que era muchísima coincidencia que dos civilizaciones extraterrestres desde puntos distintos de nuestra galaxia emitieran simultáneamente, en dirección a la Tierra, un mismo mensaje corto y repetitivo, y con similar frecuencia de radio. La hipótesis de los hombrecillos verdes se vino abajo. Las causas debían tener su origen en algún proceso evolutivo asociado a las densas estrellas de neutrones, como modelo más satisfactorio. La deducción fue acertada y este nuevo tipo de manifestación estelar fue llamado Púlsar (PSR) por un periodista británico.

Estrella de neutrones-púlsar

El modelo de estrella de neutrones es un remanente o residuo estelar dejado tras la explosión de una supernova. Estas explosiones de supernova se producen en las estrellas masivas cuando al final de su ciclo energético aún conservan una masa residual comprendida entre 1,4 y 2,2 masas solares. Después de quemar los últimos «cartuchos» de helio las reacciones nucleares de fusión entran en notable recesión y la presión ejercida por esta radiación resulta incapaz de sostener las capas externas de la estrella. La contracción gravitatoria vence y las capas externas de la estrella se derrumban (implosionan) hacia su centro, la explosión supernova está servida. Resultado de la fase supernova queda un núcleo estelar hiperdenso que adquiere rápida rotación, llamado estrella de neutrones, cuya reducida esfera se confina entre los 50 y los 1000 kilómetros de circunferencia. Imaginad una masa como la del Sol confinada en una esfera de unos 10 kilómetros de radio. Estamos hablando de densidades inimaginables: cientos de millones de toneladas por centímetro cubico. En donde la estructura del átomo ha quedado rota, la corteza exterior de electrones a desaparecido y la misma densidad ha combinado electrones y protones originando neutrones. Si tomáramos un puñado de esta materia neutrónica, pesaría como toda la cordillera del Himalaya. Esto implica que la superficie de una estrella de neutrones registra una gravedad superior a los cien mil millones de ges (1g terrestre = 9,8 m/s por cada segundo). Estas estrellas en estado de máxima compresión son la última manifestación visual de la materia estelar, pues se encuentran a un sólo paso de evolucionar hacia los llamados agujeros negros.

Como un faro cósmico

Una estrella con este intenso campo gravitatorio conlleva también un intenso campo magnético fuertemente polarizado que atrapa y espiraliza electrones sueltos y gran parte de los fotones que genera la propia estrella, que luego por sus polos magnéticos proyecta al espacio interestelar en dos haces de radiación. Más con su rápida rotación la convierten en un autentico faro cósmico dentro de la galaxia. El eje magnético de estas estrellas, por donde expulsa los haces (chorros) de radiación, normalmente no coincide con el eje de rotación. Por este motivo, cuando un haz de radiación de un púlsar incide linealmente con la Tierra, los radiotelescopios sólo registran la señal muy acentuada de un solo haz, en forma de pulsación periódica. El primer púlsar descubierto por Hewish y Bell, el PSR 1919+21, tenía un periodo de rotación de 1,3 segundos, era ya una vieja estrella de neutrones que había decelerado su rotación. Sin embargo, el PSR 0531+21, núcleo residual de neutrones de la supernova Cangrejo del año 1054, gira a unas 30 revoluciones por segundo. La señal electromagnética o chorro de radiación que lanza este púlsar empezó a barrer la Tierra hace cerca de mil años, pero nuestros radiotelescopios no la registraron hasta 1968, un año después del descubrimiento del primer púlsar.

  Josep Emili Arias Miñana          
Agrupació Astronòmica Safor, Gandia

 Grup d'Estudis Astronòmics