Astrónomos indios han realizado observaciones de radio a largo plazo de un púlsar de milisegundos de “viuda negra” conocido como PSR J1544+4937. Los resultados de la campaña de observación, publicados el 25 de noviembre en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre las propiedades de este púlsar.
Los púlsares de rotación más rápida, aquellos con períodos de rotación inferiores a 30 milisegundos, se conocen como púlsares de milisegundos (MSP). Los investigadores suponen que se forman en sistemas binarios cuando el componente inicialmente más masivo se convierte en una estrella de neutrones que luego gira debido a la acumulación de materia de la estrella secundaria.
Una clase de púlsares binarios extremos con estrellas compañeras semidegeneradas se denomina “púlsares araña”. Estos objetos se clasifican además como “viudas negras” si el compañero tiene una masa extremadamente baja (menos de 0,1 masas solares), mientras que se denominan “espaldas rojas” si la estrella secundaria es más pesada.
Descubierto por el radiotelescopio gigante de ondas métricas (GMRT) en 1991, el PSR J1544+4937 es un MSP viuda negra con un período de giro de 2,16 milisegundos. El púlsar se encuentra en un sistema binario con un período orbital de 2,9 horas que orbita alrededor de una estrella compañera de baja masa (con una masa de al menos 0,017 masas solares).
Con el objetivo de revelar más información sobre las propiedades de PSR J1544+4937, un equipo de astrónomos dirigido por Sangita Kumari del Instituto Tata de Investigación Fundamental en India llevó a cabo una campaña de monitoreo de 11 años de esta fuente utilizando GMRT y Green Bank. Telescopio (GBT).
“La mayoría de las observaciones informadas en este documento se realizaron con el GMRT, que es un conjunto de radio interferométrico que consta de 30 platos, cada uno de 45 metros de diámetro… En 2012, usamos el Telescopio Green Bank (GBT) para hacer varias observaciones de PSR J1544+4937, para ayudar a determinar la órbita del sistema”, escribieron los investigadores.
En primer lugar, el equipo midió el movimiento propio total de PSR J1544+4937, que resultó ser de unos 10,14 mas por año. Esto permitió a los astrónomos calcular la velocidad transversal en 2D de este púlsar utilizando dos modelos de densidad de electrones galácticos, a saber, NE2001 y YMW16. Esta velocidad resultó estar en un nivel de 140 y 58 km/s para NE2001 y YMW16, respectivamente. La distancia a PSR J1544+4937 se estima en 3900 (NE2001) o 9450 años luz (YMW16).
La medida de dispersión de PSR J1544+4937 se midió en aproximadamente 23,22 pc/cm3 y su edad característica se estimó en unos 42 mil millones de años. El estudio también encontró que el púlsar tiene un campo magnético superficial a un nivel de 42 millones de Gauss y que la tasa de pérdida de energía de esta fuente es de unos 12 decillones de erg/s. La masa de la estrella compañera se calculó en 0,0196 masas solares.
La investigación detectó variaciones temporales de la medida de dispersión de PSR J1544+4937. Además, los resultados también indican una medida de dispersión dependiente de la frecuencia, cuyas variaciones, según los autores del artículo, podrían surgir debido a variaciones espaciales de la densidad de electrones en el medio interestelar.
Con información de la Universidad de Cornell
