60-Second Astro News: Cannonball Pulsar & Mapping a Star from Afar

En las noticias de astronomía de esta semana, los científicos encontraron un púlsar saliendo de la galaxia y mapearon el campo magnético de una estrella a 130 años luz de distancia.

Cannonball Pulsar está escapando de la galaxia

Cuando una estrella colapsó hace 10.000 años, la explosión asimétrica le dio al núcleo estelar una estrella de neutrones giratoria denominada PSR J0002 + 6216 una patada poderosa. Ahora, las observaciones del Karl G. Jansky Very Large Array y el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA muestran que el púlsar se aleja a toda velocidad de su hogar de una sola vez a 1.100 km / s (2.5 millones de mph), arrastrando una luz de 13 luces. cola de un año de partículas energéticas y energía magnética.

Las observaciones de radio (naranja) revelan el rastro en forma de aguja del púlsar J0002 + 6216 cuando se aleja del caparazón de su remanente de supernova; El remanente en forma de burbuja se muestra en una imagen del Canadian Galactic Plane Survey. El púlsar escapó de la burbuja hace unos 5.000 años y actualmente está a 6.500 años luz de la Tierra en la constelación de Casiopea.
Compuesto por Jayanne English (Univ. De Manitoba) / F. Schinzel et al. / NRAO / AUI / NSF / DRAO / Canadian Galactic Plane Survey / NASA / IRAS

El proyecto de ciencia ciudadana, que utiliza el tiempo de inactividad de la computadora para analizar los datos de Fermi, descubrió el púlsar en 2017 por sus pulsos de rayos gamma. A medida que la estrella de neutrones gira aproximadamente cada décima de segundo, su chorro de partículas energéticas se extiende sobre la Tierra como un rayo de faro extremadamente rápido. Al cronometrar exactamente estos pulsos, los astrónomos detectaron pequeñas variaciones que los ayudaron a determinar qué tan rápido y en qué dirección se mueve el objeto.

Las observaciones de radio muestran que la cola del púlsar apunta directamente a su punto de origen: el centro de una burbuja de gas conocida como CTB 1. Este remanente de supernova emite ondas de radio cuando las capas externas expulsadas de la estrella progenitora chocan contra el medio interestelar. A pesar de que el remanente aún se está expandiendo, el púlsar expulsado superó el borde de la burbuja hace unos 5.000 años. Ahora, el púlsar está muy fuera de la burbuja, a 53 años luz de su centro.

De alguna manera, la explosión de supernova desalojó el núcleo de la estrella responsable de la explosión. Aunque se han encontrado otros púlsares "pateados" antes, este es el más rápido conocido. Eventualmente, escapará de la Vía Láctea. Mientras tanto, estas observaciones ayudarán a los astrónomos a determinar cómo ocurren esas patadas.

Frank Schinzel (NRAO) y sus colegas presentaron estos resultados en la reunión de la División de Astrofísica de Alta Energía de la Sociedad Astronómica Estadounidense, y presentaron un documento a Astrophysical Journal Letters . Lea más sobre el púlsar en los comunicados de prensa de NRAO y NASA.

Mapeando una estrella lejana

Los astrónomos han usado una nueva técnica para trazar la superficie de una estrella a 130 años luz de distancia, y también su campo magnético.

Imágenes Doppler de II Pegasi A (HD 224085), una estrella subgigante naranja de aproximadamente tres veces la circunferencia del Sol.
AIP

La técnica se basa en dos efectos. El primero de ellos es el efecto Doppler, que hace que un objeto parezca más rojo cuando se aleja de nosotros y más azul cuando se mueve hacia nosotros. Cuando los astrónomos miden una línea espectral emitida por una estrella que gira, la mitad de la luz se emitirá desde la parte de la estrella que se mueve hacia nosotros, mientras que la otra mitad vendrá desde la parte de la estrella que se aleja. El efecto colectivo es que la línea aparecerá más amplia de lo que sería de otro modo, ya que combina las partes desplazadas al rojo y al azul de la estrella.

Sin embargo, los puntos de estrellas deformarán la línea. Con un análisis bastante complicado del perfil de la línea, los astrónomos pueden retroceder en el aspecto de la superficie de una estrella. Esta técnica se conoce como imagen Doppler.

Así es como los astrónomos mapean superficies estelares: mapear campos magnéticos de superficie es otra cuestión. Utilizando el instrumento polarimétrico y espectroscópico Potsdam Echelle (PEPSI) en el gran telescopio binocular de 11, 8 metros en Arizona, Klaus Strassmeier (AIP) y sus colegas aumentaron la imagen Doppler hasta un nivel adicional al incluir la polarización de la luz. En presencia de un campo magnético, una línea espectral se dividirá en múltiples líneas separadas, y cada una de estas líneas se polarizará de manera diferente. Esto se conoce como el efecto Zeeman . Entonces, al alimentar con luz polarizada al espectrógrafo, Strassmeier y sus colegas pudieron transformar las imágenes Doppler en imágenes Zeeman Doppler, mapeando la orientación del campo magnético a través de la superficie de la estrella.

Imagen Doppler Zeeman de II Pegasi A
AIP

Como era de esperar, lo que aparece como manchas oscuras en la superficie de la estrella son, de hecho, puntos estelares magnéticamente activos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estas manchas estelares no son exactamente lo mismo que vemos en el Sol: son mil veces más grandes que las manchas solares y pueden representar un tipo de actividad magnética completamente diferente a la del Sol.

Lea más sobre estos resultados en el comunicado de prensa del Observatorio del telescopio binocular grande.