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2 de Abril de 2012
Astrofísica

El misterio de la nebulosa del Cangrejo

Su púlsar central emite destellos hasta 100 veces más energéticos de lo que los modelos teóricos creían posible.

La nebulosa del Cangrejo es una descomunal nube de gas de unos 6 años luz de radio que se encuentra en la constelación de Tauro, a unos 6500 años luz de la Tierra. Ese gas se esparció tras el estallido de una supernova que, desde nuestro planeta, se vio estallar en el año 1054. Los documentos de la época relatan que la explosión pudo verse durante cuatro semanas incluso a la luz del día.

El núcleo de la estrella que murió de forma tan violenta es hoy un púlsar: una estrella de neutrones que rota a gran velocidad. Con una masa similar a la del Sol pero con un radio de pocos kilómetros, estos objetos se encuentran entre los más densos del universo. El púlsar del Cangrejo rota sobre su eje a la vertiginosa velocidad de 30 vueltas por segundo y posee un campo magnético de 100 millones de teslas (el de la Tierra asciende a unas pocas millonésimas de tesla). Esa intensa magnetosfera convierte al objeto en un emisor de radiación electromagnética muy focalizada, la cual, debido a la rotación de la estrella sobre su eje, se observa desde nuestro planeta en forma de breves pulsos periódicos, de ahí el nombre que reciben estos astros.

  • A la izquierda: Imagen en el óptico de la nebulosa del Cangrejo tomada por el telescopio Hubble, a la que se han asignado colores falsos para resaltar los diferentes elementos químicos que la componen. La nebulosa abarca una distancia de unos 6 años luz. En el centro: Imagen del objeto en rayos X. A la derecha: Recreación artística de la estrella de neutrones central, de apenas unos kilómetros de diámetro, con su campo magnético. El eje de rotación del púlsar queda representado por la línea vertical de color verde. Las franjas azules, paralelas al eje que forman los polos magnéticos del astro, simbolizan los haces de radiación emitidos por el objeto. Debido a la rápida rotación de la estrella, esos haces se orientan hacia la Tierra una vez cada 33 milisegundos. Cuando eso ocurre, desde nuestro planeta se observa un breve pulso de radiación electromagnética muy energética. (CRÉDITOS: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll, CXC, SAO, F. Seward et al., colaboración MAGIC).

Ahora, los telescopios MAGIC, en la isla de La Palma, han detectado que los pulsos emitidos desde la nebulosa del Cangrejo alcanzan energías de hasta 400 gigaelectronvoltios (GeV), entre 50 y 100 veces más de lo que los modelos teóricos creían posible. Hasta ahora, la región del espectro entre 50 y 400 GeV se encontraba prácticamente inexplorada, motivo por el que los astrónomos desconocían este particular. La sorpresa llega debido a que, en principio, las cargas eléctricas necesarias para generar rayos gamma tan energéticos deberían verse apantalladas por el intenso campo magnético del astro, por lo que se pensaba que el espectro de emisión de un púlsar debería terminar a energías mucho menores.

En el pasado ya se habían documentado otros comportamientos inesperados en la nebulosa del Cangrejo, como las explosiones de rayos gamma de varios días de duración que el telescopio espacial Fermi detectó en 2009 y 2010. Aunque el artículo de la colaboración MAGIC propone una explicación parcial del fenómeno en términos de una cascada de creación de pares electrón-positrón en la magnetosfera del púlsar, los astrónomos coinciden en que aún se necesitarán más observaciones para entender por completo el que, hoy por hoy, es uno de los objetos más estudiados del cielo.

Más información en CPAN  y Sociedad Max Planck.

Artículo técnico de la colaboración MAGIC en Astronomy and Astrophysics.

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