Identifican una fuente misteriosa galáctica de rayos gamma que bate récords

Astrofísicos han identificado una fuente misteriosa galáctica de rayos gamma que bate récords: una estrella de neutrones pesada con una compañera de muy baja masa orbitando de forma vertiginosa.

Usando métodos novedosos de análisis de datos que se ejecutan en unas 10.000 tarjetas gráficas en el proyecto de computación distribuida Einstein@Home, el equipo identificó la estrella de neutrones por sus rayos gamma que pulsaban regularmente en una búsqueda profunda de datos del satélite Fermi de la NASA.

Sorprendentemente, la estrella de neutrones es completamente invisible en las ondas de radio. El sistema binario se caracterizó con una campaña de observación en todo el espectro electromagnético y rompe varios récords.

"El sistema estelar binario y la estrella de neutrones en su corazón, ahora conocido como PSR J1653-0158, establecieron nuevos récords", explica en un comunicado Lars Nieder, estudiante de doctorado en el AEI (Instituto Albert Einstein) de Hannover y primer autor del estudio publicado en Astrophysical Journal Letters.

"Hemos descubierto la danza galáctica de un peso superpesado con un peso mosca: con un poco más del doble de la masa de nuestro Sol, la estrella de neutrones es extraordinariamente pesada. Su compañero tiene aproximadamente seis veces la densidad del plomo, pero solo alrededor del 1% de la masa de nuestro Sol. Esta 'extraña pareja' orbita cada 75 minutos, más rápido que todos los binarios comparables conocidos".

La estrella de neutrones también gira alrededor de su propio eje a más de 30.000 rpm, lo que la convierte en una de las de rotación más rápida. Al mismo tiempo, su campo magnético, generalmente extremadamente fuerte en las estrellas de neutrones, es excepcionalmente débil.

Los hallazgos fueron posibles gracias a la observación en muchas longitudes de onda y el aprovechamiento de la potencia computacional donada a Einstein@Home.

"En sistemas binarios como el que ahora hemos descubierto, los púlsares se conocen como 'viudas negras' porque, como las arañas del mismo nombre, se comen a sus parejas, por así decirlo", explica Colin Clark, del Jodrell Bank Centre for Astrophysics y coautor del estudio. Y agrega: "El púlsar vaporiza su compañero con su radiación y un viento de partículas, llenando el sistema estelar con plasma que es impenetrable a las ondas de radio".

Los rayos gamma, por otro lado, no son detenidos por estas nubes de plasma. El Telescopio de Área Grande (LAT) a bordo del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA detecta esta radiación.

El equipo utilizó datos de 2014, más observaciones con el Telescopio William Herschel en La Palma y la posición precisa del cielo determinada por el satélite Gaia para apuntar y enfocar la potencia de cálculo del proyecto voluntario de computación distribuida Einstein@Home. Esto también proporcionó un boceto más completo de la estrella compañera.

Mejorando los métodos anteriores desarrollados para este propósito, solicitaron la ayuda de decenas de miles de voluntarios para buscar alrededor de una década de datos de archivo de Fermi LAT en busca de pulsaciones periódicas. Los voluntarios donaron ciclos de computación inactivos en las tarjetas gráficas (GPU) de sus computadoras a Einstein@Home. En menos de dos semanas, el equipo hizo un descubrimiento que habría llevado siglos de tiempo de computación en una computadora convencional.