Los datos de observación de nueve púlsares, incluido el pulsar del Cangrejo, sugieren que estas estrellas de neutrones que giran rápidamente emiten el equivalente electromagnético de un boom sónico, y un modelo creado para comprender este fenómeno muestra que la fuente de las emisiones podría viajar más rápido que la velocidad de la luz. . Los investigadores dicen que a medida que las corrientes de polarización en estas emisiones se mueven con un mecanismo parecido a un sincrotrón, las fuentes podrían viajar hasta seis veces la velocidad de la luz, o 1,8 millones de kilómetros por segundo. Sin embargo, aunque la fuente de radiación excede la velocidad de la luz, la radiación emitida viaja a la velocidad normal de la luz una vez que abandona la fuente. “Esto no es ciencia ficción, y en este modelo no se rompieron las leyes de la física”, dijo John Singleton del Laboratorio Nacional de Los Alamos en una rueda de prensa en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Washington, DC. 'Y la teoría de la relatividad especial de Einstein no se viola'.
Este modelo, llamado modelo superluminal de púlsares, fue descrito por Singleton y su colega Andrea Schmidt como la solución de muchos problemas sin respuesta sobre los púlsares. 'Podemos dar cuenta de una serie de probabilidades con este modelo', dijo Singleton, 'y hay una gran cantidad de datos de observación disponibles, por lo que habrá amplias oportunidades para verificar esto '.
Los púlsares emiten ráfagas cortas y sorprendentemente regulares de ondas de radio. Dentro de las emisiones de los pulsos, las corrientes de polarización circulantes se mueven en una órbita circular, y su radiación emitida es análoga a la de las instalaciones de sincrotrón de electrones utilizadas para producir radiación desde el infrarrojo lejano a los rayos X para experimentos en biología y otros temas. En otras palabras, el púlsar es una fuente de radiación de banda ancha.
Sin embargo, dijo Singleton, el hecho de que la fuente se mueva más rápido que la velocidad de la luz da como resultado un flujo que oscila en función de la frecuencia. “A pesar de la gran velocidad de la corriente de polarización en sí, los pequeños desplazamientos de las partículas cargadas que la componen significan que sus velocidades siguen siendo más lentas que la de la luz”, dijo.
Estas corrientes de polarización superlumínica son perturbaciones en la atmósfera de plasma del púlsar en la que las partículas con carga opuesta se desplazan en pequeñas cantidades en direcciones opuestas; son inducidos por el campo magnético giratorio de la estrella de neutrones. Esto crea el equivalente electromagnético de un boom sónico al acelerar un avión supersónico. Así como el 'boom' puede ser muy fuerte a gran distancia de la aeronave, las señales análogas del púlsar siguen siendo intensas en distancias muy largas.
La rápida condensación del vapor de agua debido a un choque sónico producido a velocidad subsónica crea un cono de vapor (conocido como singularidad de Prandtl-Glauert), que se puede ver a simple vista.
En la década de 1980, el premio Nobel Vitaly Ginzburg y sus colegas demostraron que tales Más rapido que la luz Las corrientes de polarización actuarán como fuentes de radiación electromagnética. Desde entonces, la teoría ha sido desarrollada por Houshang Ardavan de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y se han llevado a cabo varias demostraciones en tierra del principio en el Reino Unido, Rusia y Estados Unidos. Hasta ahora, se ha demostrado que las corrientes de polarización que viajan hasta seis veces la velocidad de la luz emiten ráfagas de radiación estrechamente enfocadas mediante experimentos en tierra.
Aunque la presentación altamente técnica de Singleton y Schmidt fue sin duda sobre la cabeza de muchos de los asistentes (y viendo en línea), los investigadores de LANL dijeron que el modelo superluminal se ajusta a los datos del púlsar del Cangrejo y otros ocho púlsares, que abarcan frecuencias electromagnéticas desde la radio hasta los rayos X. En cada caso, el modelo superluminal representó todo el conjunto de datos en 16 órdenes de magnitud de frecuencia con esencialmente solo dos parámetros ajustables. A diferencia de los intentos anteriores, en los que se han utilizado varios modelos dispares para adaptarse a pequeños rangos de frecuencia de los espectros de púlsar, Schmidt dijo que un solo proceso de emisión puede dar cuenta de todo el espectro del púlsar.
'Creemos que podemos explicar todos los datos de observación utilizando este método', dijo Singleton.
Cuando se le preguntó, Singleton dijo que habían recibido algunas reacciones hostiles a su modelo por parte de la comunidad de púlsar, pero que muchos otros habían sido 'dispuestos caritativamente porque explican muchos de sus datos'.
Leyenda de la imagen principal: Impresión artística de un púlsar de rayos X anómalo. Crédito: ESA
Documentos: Singleton et al, , Ardavan, et al, Ardavan, et al
Fuentes: rueda de prensa de AAS, LANL ,
