Un posible púlsar cerca del corazón de la Vía Láctea intriga a los astrónomos

Por Julio García G. / Periodista de Ciencia

En 1967, mientras se daba a la tarea de analizar rollos de registros de un radiotelescopio construido con el fin de estudiar cuásares, una joven y entonces desconocida astrofísica norirlandesa, Jocelyn Bell, detectó una señal de radio que atrajo su atención porque emitía pulsos con una periodicidad exacta cada 1.337 segundos. 

Al principio, el equipo de científicos que la acompañaba, desconcertado, no supo exactamente de qué se trataba y, bromeando, bautizaron la señal con el apelativo de “Little Green Man” (Pequeño Hombre Verde), atribuyéndola, jocosamente, a seres extraterrestres que intentaban comunicarse con los humanos.

Con el paso del tiempo, y gracias a estudios más profundos donde la ciencia jugó un papel sumamente relevante, pudo saberse que esta señal no era enviada por alguna civilización avanzada, sino que más bien provenía de una estrella de neutrones que rotaba muy rápido. Que rotase tan rápido, hacía que emitiera haces de radiación como si se tratara de un faro.

Ahora se sabe que las estrellas de neutrones –algunas, auténticos faros cósmicos– se forman cuando una estrella masiva, mucho más masiva que el Sol, llega al final de su vida y su núcleo colapsa provocando una gran catástrofe en el entorno (suele producirse una explosión de supernova). 

De hecho, el proceso para que se forme una estrella de neutrones es considerado como uno de los fenómenos más energéticos del Universo ya que, durante millones de años, la estrella convierte y fusiona hidrógeno en el helio; posteriormente helio en carbono; luego, carbono en neón, oxígeno y otros elementos más pesados y, finalmente, aparece un núcleo compuesto de hierro.  

Más tarde, cuando el núcleo de hierro supera un límite que es de 1.4 veces masas solares (el llamado límite de Chandrasekhar), colapsa debido a que su propia gravedad la comprime. El colapso ocurre en cuestión de segundos. 

También, el colapso del núcleo de hierro se produce por el hecho de que la presión de los electrones ya no puede sostener la gravedad y es ahí donde la estrella (su núcleo) se convierte en neutrones (una de las partículas que forman el núcleo de los átomos) debido a que protones y electrones llegan a combinarse. 

Las estrellas de neutrones suelen ser abundantes en el Universo, de ahí el interés de los astrónomos por estudiarlas. 

Ahora bien, ¿por qué algunas estrellas de neutrones, como la registrada por Jocelyn Bell en los años sesenta, emiten pulsos con tanta precisión, tal y como si se tratara de un reloj atómico? 

Ello se debe a que es muy difícil alterar la rotación de este tipo de estrellas. 

Además, cuando el tamaño del astro disminuye miles de veces tras el colapso, la aceleración se vuelve extrema y, aunado a dicha rotación, se genera un campo magnético extremadamente poderoso que produce chorros de radiación desde los polos magnéticos de la estrella. 

Cuando los chorros de radiación apuntan hacia la Tierra, puede observarse claramente un pulso (generalmente compuesto por ondas de radio). De ahí que a muchas estrellas de neutrones cuyos haces de radiación llegan a la Tierra se les llame púlsares. 

Por otro lado, han pasado décadas desde aquellos gloriosos años sesenta para la radioastronomía y ésta ha avanzado considerablemente desde aquél entonces.  

Tan es así que investigadores de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) y de la Universidad de Oxford (Reino Unido) han publicado recientemente un trabajo de investigación en la revista The Astrophysical Journal donde plantean la hipótesis de que, en el corazón de la Vía Láctea, muy cerca de donde se encuentra el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, existe un púlsar que emite señales de radio en periodos de milisegundos (emite pulsos en menos tiempo que el púlsar detectado en 1967 por Bell). 

Si en verdad existe un púlsar en el centro de la Vía Láctea como afirman los investigadores, entonces el hecho reta a las ideas actuales en torno a cuántas estrellas de neutrones se encuentran merodeando al agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, también conocido como Sagitario A*.

Además, con este hallazgo, se espera que la región central contenga una gran población de púlsares porque, de por sí, el centro de la galaxia está compuesto por millones de estrellas y por ello es extremadamente denso.

De hecho, alrededor de Sagitario A* existe un ambiente extremo debido a un fenómeno denominado dispersión estelar, en el cual las estrellas presentan diferentes velocidades dentro de un mismo sistema gravitacional.

Afortunadamente, gracias a que existen radiotelescopios cada vez más potentes, las ondas de radio provenientes de otras partes del Universo pueden detectarse, incluyendo la de los púlsares. Ello se debe a que dichas ondas –al contrario que otras ondas del espectro electromagnético como la luz visible o infrarroja– pueden penetrar en densas regiones formadas por polvo y gas del centro de nuestra galaxia. 

Estudiar minuciosamente el centro de nuestra galaxia abre la puerta para una mejor comprensión no solamente de cómo se forman y evolucionan los astros, sino también para estudiar ambientes astrofísicos extremos; y hasta para poner a prueba la Teoría de la Relatividad General de Einstein, la cual es más fácil de estudiar en entornos cercanos al agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. 

Por lo pronto, los investigadores continuarán realizando pruebas para confirmar –o en su caso descartar– si realmente existe un púlsar pululando cerca de Sagitario A*. Para ello seguirán recurriendo al radiotelescopio de Green Bank situado al oeste de Virginia en Estados Unidos. 

Dicho artefacto es utilizado por el proyecto Breakthrough Listen (financiado por el Instituto SETI que en su momento impulsó Carl Sagan), no solamente para buscar púlsares, sino también para encontrar civilizaciones en otros planetas. 

Además, se pretende utilizar, en un futuro no tan lejano, una nueva generación de radiotelescopios como el Next Generation Very Large Array (ngVLA) el cual tendrán mayor sensibilidad para la detección de púlsares y exoplanetas. Y quizá, también, para la detección de ondas de radio emitidas por otras civilizaciones, si es que estas existen. 

El camino para la comprensión de los fenómenos extremos que suceden en el Universo, como los púlsares, ha sido largo. Afortunadamente la tecnología avanza y la ciencia va obteniendo respuestas a tantas preguntas que todavía quedan por desentrañar. 

Jocelyn Bell, que aún vive, ha sido una figura clave para la comprensión de ese Universo que nos habla en ondas de radio y que es igual de complejo que aquél que se expresa en luz visible (como la que podemos detectar a través de nuestros ojos). 

Quizá sin Bell, me atrevo a decirlo, la radioastronomía no hubiese logrado los avances que hoy por hoy ha logrado. Desafortunadamente hasta ahora no le han dado el Premio Nobel por sus hallazgos. Una pena.