La ‘viuda negra’ estelar con el periodo orbital más corto del cosmos

Mientras que la Tierra tarda 365 días en completar su órbita, el nuevo púlsar PSR
J1311‐3430 lo hace en tan sólo 93 minutos, lo que le convierte en la estrella de
neutrones de un sistema binario con el periodo orbital más corto medido hasta la
fecha. Se trata, además, del primer hallazgo de un púlsar de milisegundos realizado
gracias a su emisión de rayos gamma. Las peculiaridades de este nuevo objeto, en cuyo descubrimiento ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), aparecen recogidas hoy en la revista Science.

A este tipo de sistemas binarios se les conoce popularmente como viudas negras debido a que durante el baile que efectúan el púlsar y su estrella acompañante alrededor del centro de masa, el fuerte viento de partículas emitido por el primero
provoca la paulatina vaporización de la segunda. La investigadora del Instituto de
Ciencias del Espacio (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Barcelona).

Daniela Hadasch, que ha participado en el trabajo, compara este fenómeno con “la
gran hembra de araña que devora al macho, de menor tamaño, tras el apareamiento”.
Una de las características más relevantes de la investigación estriba en la propia
naturaleza del hallazgo ya que, por primera vez, se ha basado en la radiación gamma
emitida por el púlsar. Hadasch afirma: “Hasta ahora, los púlsares con un periodo de
rotación de milisegundos sólo podían ser detectados mediante sus emisiones de
radio”.

No obstante, el equipo liderado por investigadores del Instituto Max Planck (Alemania) ha desarrollado una nueva metodología de análisis gracias a la cual ha sido posible el seguimiento de este tipo de radiación. Por su parte, Andrea Caliandro, investigador en el mismo centro que Hadasch y también colaborador de la investigación, comenta: “La nube de vapor generada por la estrella acompañante del púlsar absorbe la mayor parte de sus emisiones de radio, lo que ha dificultado su descubrimiento”. No obstante, Caliandro confía en que “la nueva metodología desarrollada en esta investigación facilite el hallazgo de estos esquivos objetos estelares”.

Un baile rápido
Durante los 93 minutos en los que PSR J1311‐3430 tarda en recorrer su órbita, éste
rota casi 2.800.000 veces sobre sí mismo, puesto que su periodo de rotación es de tan
sólo 2,56 milisegundos, lo que lo convierte en uno de los más veloces del cosmos y el
primero en ser detectado a través de su radiación gamma.

Aproximadamente, solo en una de cada millón de sus rotaciones, el púlsar emite un
único fotón que logra alcanzar el telescopio Fermi. El equipo de investigación ha
utilizado los datos recogidos durante cuatro años por este observatorio espacial de
rayos gamma.

Por su parte, la estrella que acompaña a PSR J1311‐3430 “ha resultado ser
inusualmente densa”, asegura Hadasch. Mientras que su diámetro es de tan solo
88.000 kilómetros, aproximadamente el 60% del tamaño de Júpiter, su masa es unas
ocho veces superior a la de dicho planeta. Estas cifras le confieren una densidad
equivalente a 30 veces la del Sol.

No obstante, esta estrella, cuyo núcleo se supone de helio, decrecería paulatinamente
a medida que se calienta y evapora por la radiación del púlsar. Por el contrario, dicha
masa desprendida sería asimilada por el púlsar, lo que aumentaría cada vez más su
velocidad de rotación. Ambos compañeros, localizados en la constelación de
Centaurus, están separados por tan solo 520.000 kilómetros, lo que equivale a 1,4
veces la distancia entre la Tierra y la Luna.