Púlsares de milisegundos
Si coloca dos de sus dedos a lo largo del área de su cuello donde se encuentra la vena yugular, podrá detectar un pulso. Es un latido relativamente regular de las arterias causado por la contracción del corazón al bombear sangre al cuerpo. Este movimiento pulsante regular, y la palabra «pulso» en sí, me recuerdan a los púlsares , estrellas de neutrones giratorias que emiten ráfagas extremadamente regulares de radiación electromagnética.
Al igual que su corazón puede tener un pulso rápido o lento, dependiendo de si ha estado corriendo mucho o no, los púlsares también pueden tener diferentes velocidades a las que giran. Por ejemplo, algunos púlsares llamados púlsares de milisegundos son púlsares que tienen un período de rotación de tan solo un milisegundo.
Pero en lugar de bombear sangre, estas estrellas emiten radiación electromagnética, como ondas de radio, a intervalos regulares que podemos detectar. Y en lugar de usar nuestras manos para sentir el pulso, los astrónomos pueden usar instrumentos para detectar estas explosiones de radiación electromagnética. Lo que han revelado las observaciones de estos púlsares y por qué son importantes en el estudio de las ideas de Einstein se cubrirá en un momento.
Radiación gravitacional
Algunos púlsares están ubicados en sistemas binarios. Es decir, se trata de púlsares que tienen una estrella compañera con la que orbitan alrededor de un centro de masa común. Las observaciones de los púlsares binarios también han sido importantes para estudiar la teoría de la relatividad general de Einstein. Esto es lo que quiero decir:
La teoría de la relatividad general de Einstein dice que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo. Esto significa que cualquier cambio rápido en un campo gravitacional debería alejarse como ondas gravitacionales , que son ondas de espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz.
Estas ondulaciones u ondas mueven energía hacia afuera y lejos de un campo gravitacional perturbado como radiación gravitacional. Puede utilizar los términos «radiación gravitacional» u «ondas gravitacionales» para estas ondas portadoras de energía indistintamente. A veces, el término ‘ondas de gravedad’ también se usa para referirse a esto, pero debido a que este término se usa de manera diferente en campos como la meteorología, es mejor llamarlo onda gravitacional.
En cualquier caso, déjeme ponerle el concepto de ondas gravitacionales en otras palabras, por si acaso lo que acabo de decir no tiene ningún sentido. Cuando el campo gravitacional de un objeto cambia por alguna razón, ese cambio, esa perturbación, se moverá hacia afuera a través del espacio desde el lugar de la perturbación y tomará una cantidad determinada de tiempo para llegar a otro objeto mientras viaja a la velocidad de la luz.
Supongamos que está junto a un estanque que está completamente quieto. El agua representa un campo gravitacional. Lanzas una piedra al estanque. Ha perturbado y cambiado el campo gravitacional al hacerlo. Los cambios de esta perturbación se moverán a través del estanque como ondas u ondas de energía y tomarán un tiempo determinado para llegar a la orilla. Eso es básicamente a lo que se reducen las ondas gravitacionales también, excepto que se refiere al tejido del espacio-tiempo en lugar del agua.
Las ondas gravitacionales no se han detectado de verdad, pero las observaciones de púlsares binarios han dado cierta credibilidad a su existencia por implicación.
Planetas Pulsar
El estudio de los púlsares binarios también ha revelado algo bastante interesante. Recuerde que los púlsares son estrellas de neutrones en rotación que emiten ráfagas extremadamente regulares de radiación electromagnética. La clave para subrayar y resaltar aquí es que el período de un púlsar es preciso. Esto significa que los astrónomos pueden detectar fácilmente incluso pequeños cambios en este período, si ocurren. Tales variaciones pueden ser causadas por otro objeto celeste cerca del púlsar. Este objeto celeste, ya sea una estrella o un planeta, ejerce una influencia gravitacional sobre el púlsar, haciéndolo oscilar.
Esto sería como si atas una cuerda a una gran roca y la haces girar en un círculo mientras giras. El peso de la roca te haría tambalear un poco mientras giras. Los cambios observados en el período de un púlsar como consecuencia de esto han demostrado a los astrónomos que las estrellas de neutrones pueden tener planetas llamados planetas púlsar.
El viento Pulsar
Si bien los haces de radiación electromagnética generados por los púlsares, los que se utilizan para detectar los cambios en los períodos de pulsación que acabamos de discutir, son el concepto más notable relacionado con los púlsares, quiero terminar esta discusión con un dato importante.
La mayor parte de la energía que fluye desde un púlsar está en forma de viento púlsar . El viento del púlsar es una ráfaga de partículas atómicas muy rápidas y de alta energía que fluyen desde un púlsar. Tal viento de púlsar puede producir una bonita nebulosa de púlsar como se muestra en la pantalla:
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Resumen de la lección
Los púlsares son estrellas de neutrones giratorios que emiten ráfagas extremadamente regulares de radiación electromagnética. Algunos giran más rápido que otros. Por ejemplo, los púlsares de milisegundos son púlsares que tienen un período de rotación de tan solo un milisegundo. Algunos púlsares también se encuentran en un sistema binario y sus observaciones han llevado a los astrónomos a creer que existen ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales son ondas de espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz.
Los púlsares binarios también han sido importantes para mostrar que los planetas llamados planetas púlsar se encuentran alrededor de los púlsares. Y mientras que los rayos de radiación electromagnética emitidos por los púlsares son fundamentales en nuestra observación de estas estrellas, la mayor parte de la energía que fluye desde un púlsar está en realidad en forma de viento púlsar. El viento del púlsar es una ráfaga de partículas atómicas muy rápidas y de alta energía que fluyen desde un púlsar.
Los resultados del aprendizaje
Después de esta lección, podrá:
- Definir púlsares y púlsares de milisegundos
- Explica qué son las ondas gravitacionales y qué pruebas hay de su existencia.
- Recuerde la importancia de los púlsares binarios para la teoría general de la relatividad de Einstein
- Entender que son los planetas pulsar
- Describe el viento púlsar
Continúa con:
- Química
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