Los púlsares podrían esconder una de las claves para comprender cómo viajan los rayos cósmicos
18/2/2022 de Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) / Nature Astronomy
Cascada de rayos cósmicos. Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
Los rayos cósmicos son mayormente núcleos de átomos, sobre todo de hidrógeno, pero también electrones y otras partículas subatómicas que pueden proceder del Sol, de distintas fuentes dentro de la Vía Láctea o incluso de otras galaxias. Al estar eléctricamente cargados son desviados, a modo de virutas de metal pululando por un espacio salpicado de imanes, por los diversos campos magnéticos existentes en nuestra galaxia. Así, su recorrido varía tanto que resulta imposible reconstruir su trayectoria o determinar su origen.
“Los púlsares han jugado un papel esencial en el desarrollo de diversas áreas de la astrofísica, y por ejemplo el púlsar del Cangrejo constituye el acelerador de partículas mejor conocido fuera de nuestro Sistema Solar –apunta Rubén López-Coto, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y del Instituto Nacional de Física Nuclear (Padua, INFN) que encabeza el trabajo–. Pero hace apenas cinco años pudimos comprobar que estos objetos se hallan rodeados de un halo de rayos gamma que puede ayudarnos a comprender cómo se desplazan los rayos cósmicos”.
Los púlsares son un tipo de estrella de neutrones, objetos de apenas veinte kilómetros de diámetro que resultan de la muerte de una estrella muy masiva (de entre ocho y quince veces la masa del Sol): la estrella expulsa su envoltura en una explosión de supernova, el núcleo permanece convertido en una estrella de neutrones y la envoltura formará una estructura, el remanente de supernova, que irá expandiéndose. Los púlsares destacan por su rápida rotación, de hasta cientos de veces por segundo, y porque emiten desde ambos polos un haz de luz que, al igual que un faro, atraviesa regularmente nuestra línea de visión.
Este estudio mostró, dado el tamaño del halo de uno de los púlsares, que los positrones que emergen de su halo raramente llegan a la Tierra, y que el exceso de positrones que se detecta y que se había atribuido a los púlsares debe proceder de fuentes más exóticas. Además, reveló que la velocidad de difusión de estas partículas, que debería de ser la misma que se infiere para los rayos cósmicos dentro de la galaxia, era unas cien veces inferior a esta. “Los halos de rayos gamma de los púlsares adoptan así un lugar destacado para el estudio de la propagación de los rayos cósmicos, y un excitante nuevo campo de estudio en torno a los púlsares en el que aún quedan preguntas abiertas”, concluye Rubén López-Coto (IAA-CSIC / INFN).
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