Utilizando un conjunto de radiotelescopios terrestres, un equipo internacional de astrónomos ha observado un púlsar de rotación lenta conocido como PSR J0901−4046. Los resultados de la campaña de observación, publicados en el servidor de preimpresión arXiv, ofrecen información importante sobre la evolución de este púlsar.
Situado a unos 1300 años luz de distancia, PSR J0901−4046 es un púlsar de período ultralargo descubierto en 2020 con el radiotelescopio MeerKAT. Su período de rotación de aproximadamente 75,88 segundos lo convierte en el púlsar de rotación más lenta entre los púlsares de estrellas de neutrones conocidos.
Estudios previos de PSR J0901−4046 han revelado que posee una intensidad de campo magnético superficial de 130 billones de Gauss y que el púlsar muestra un comportamiento temporal inusual. Un campo magnético tan intenso sugiere que podría ser un magnetar. Sin embargo, los magnetares suelen ser jóvenes, mientras que se estima que PSR J0901−4046 tiene 5,3 millones de años. Además, PSR J0901−4046 no es visible en rayos X ni rayos gamma, como ocurre con mayor frecuencia con los magnetares.
Un grupo de astrónomos, dirigido por Mechiel Christiaan Bezuidenhout, de la Universidad de Sudáfrica, decidió investigar la verdadera naturaleza de PSR J0901−4046. Para ello, emplearon MeerKAT, el radiotelescopio Murriyang, el Radiotelescopio Gigante de Ondas Metrales (GMRT) y el Conjunto de Campo Amplio Murchison (MWA).
Las observaciones revelaron que la solución temporal de PSR J0901−4046 ha sido altamente estable desde su descubrimiento en 2020: no se ha observado un comportamiento temporal anómalo y el valor eficaz (RMS) del modelo temporal es mínimo en comparación con el período del pulso. Según los astrónomos, esto podría indicar que, a pesar de la presencia de modulación estructural, la envolvente de pulso de este púlsar es muy estable de pulso a pulso.
«Esta estabilidad a lo largo del tiempo contradice el comportamiento típico de los magnetares, que se caracterizan por frecuentes estallidos y fallos de sincronización asociados, así como por cambios drásticos en la velocidad de desaceleración de giro», señalaron los investigadores.
Además, el estudio reveló que PSR J0901−4046 presenta un espectro promedio significativamente más plano en comparación con los púlsares de radio regulares en un amplio rango de frecuencias. Sin embargo, su espectro sigue siendo más pronunciado que el observado en magnetares con alta intensidad de radio.
Las observaciones también detectaron dos modos de oscilación cuasiperiódica distintos en pulsos individuales de PSR J0901−4046, con escalas de tiempo características de 73 y 21 milisegundos. Además, se identificó un cambio estadísticamente significativo en la prevalencia relativa de las distintas morfologías de pulso en comparación con observaciones previas. Esto podría indicar un cambio en la composición magnetosférica a lo largo del tiempo.
En cuanto a la anchura del pulso promedio de PSR J0901−4046, el estudio reveló que se mantiene estable en un amplio rango de frecuencias. PSR J0901−4046 también presenta un ciclo de trabajo extremadamente estrecho, de aproximadamente 1,4 grados. Esto es similar a los ciclos de trabajo de otros púlsares de radio con períodos superiores a cinco segundos, en comparación con los ciclos de trabajo de los magnetares conocidos con alta intensidad de radio, que suelen ser de entre 15 y 190 grados.
Con información de arXiv
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