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Un equipo de científicos informáticos descubre la primera explicación plausible del giro de un púlsar que encaja con las observaciones realizadas por los astrónomos.

Un equipo de científicos, haciendo uso de los superordenadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) han descubierto la primera explicación plausible del giro de un púlsar que encaja con las observaciones realizadas por los astrónomos. Anthony Mezzcappa, del laboratorio del Departamento de Energía en la División de Física y John Blodin de la Universidad del Estado de Carolina del Norte (NCSU), explican sus resultados en el número del 4 de Enero de la revista Nature. De acuerdo con las simulaciones en tres dimensiones que han realizado el giro de un púlsar está determinado no por el giro de la estrella original, sino por la onda de choque creada cuando colapsa el núcleo masivo de hierro de la estrella.

Esta imagen muestra la progresión de la formación en espirar de una supernova, que acabará convirtiéndose en el giro de un púlsar. La zona más oscura indica el borde de la onda de choquea medida que gira alrededor del centro de la supernova. Los modelos informáticos tridimensionales son los únicos capaces de mostrar este efecto. DOE/Oak Ridge National Laboratory.

Esta onda de choque es esencialmente inestable, un descubrimiento realizado por este equipo en 2002 y eventualmente en lugar de su forma esférica, adquiere una forma alargada. La inestabilidad crea dos flujos de giro, uno en una dirección inmediatamente por debajo de la onda de choque, y otro flujo interior que se desplaza en la dirección opuesta y hace girar el núcleo.

“La materia que está cayendo hacia el centro, si alcanza esta onda de choque de forma alargada, será reflectada” afirma Mezzacappa. “Cuando se ve en tres dimensiones, te das cuenta de que hay no uno sino dos flujos girando en sentidos opuestos”.

Los flujos asimétricos crean un movimiento de chapoteo que en los complejos modelos en tres dimensiones explican las velocidades de giro observadas en los púlsares que se completan entre 15 y 300 milisegundo, que es mucho más lento que lo que predecían los modelos anteriores.
Hasta ahora los astrónomos no tenían una explicación plausible de cómo se producía el giro de los púlsares. Se asumía que procedía del giro de la estrella original. El púlsar, al ser más pequeño que la estrella que lo causa, giraría más deprisa que ella, de igual manera que los patinadores sobre hielo giran más deprisa cuando juntan sus brazos.

El problema de esta explicación es que sólo era aplicable a los púlsares de giro más rápido. Por otro lado, el equipo ORNL-NCSU predice periodos de giro que están dentro del rango observado de 15-300 milisegundos.

“Nuestro descubrimiento llega en un momento crítico”, indica Mezzacappa. “Viene en un momento en el que no existe en la literatura ninguna descripción de cómo giran las estrellas de neutrones, y por lo tanto, cómo nacen los púlsares, que sea consistente con las observaciones. Se puede decir que había una crisis. Nuestras simulaciones permiten sortear este enigma”.

Sin embargo, el verdadero premio para este y otros equipos sería hallar una explicación completa de cómo el colapso el núcleo de una estrella lleva a la explosión que proyecta al exterior la mayor parte de sus capas. Hasta la fecha, dicha explicación se muestra esquiva.

“En resumen, el rápido avance en la tecnología de los superordenadores nos facilita las herramientas necesarias para resolver problemas, para realizar predicciones y para comprender estos sucesos así como el papel que juegan en el Universo. Esto es algo muy excitante y produce una gran satisfacción” declara Mezzacappa.

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Fuente original: sciencedaily.com

Traducido por Jesús Canive Orive para