Detectar ondas gravitacionales usando púlsares

Décadas de observaciones de púlsares usando el radiotelescopio Lovell en Jodrell Bank podrían ayudar a los astrónomos a localizar las buscadas ondas gravitacionales.

Vista esquemática de un púlsar.

Los púlsares son estrellas de neutrones altamente magnéticas que rotan sobre sí mismas cientos de veces por segundo y que emiten un haz de radiación, que sólo se puede observar cuando se dirige hacia la Tierra. A medida que gira, su emisión se mueve a través de nuestra línea de visión en pulsos, al igual que la luz de un faro. El intervalo entre los pulsos es muy regular, llendo desde alrededor de 1,4 milisegundos a 8,5 segundos, convirtiéndose en los relojes cósmicos naturales más precisos conocidos en el Universo. Sin embargo, evidencia reciente sugiere que con el tiempo los púlsares disminuyen su rotación, lo que reduce su utilidad como herramientas de precisión.

"Los mejores relojes de la humanidad necesitan correcciones, tal vez por los efectos de los cambios de temperatura, presión atmosférica, humedad o el campo magnético local", dice el jefe del equipo Andrew Lyne de la Universidad de Manchester. "Aquí hemos encontrado un potencial que puede significar la corrección de un reloj astrofísico".

Mediante la formación del Telescopio Lovell de 76 metros en el Observatorio Jodrell Bank del Reino Unido en las señales de radio de los púlsares conocidos, los astrónomos han encontrado que los cambios en el giro de los púlsares se relacionan con la forma del pulso. También revelan que no hay uno, sino dos métodos de disminución de rotación, y que los púlsares pueden cambiar entre los dos métodos rápidamente y sin previo aviso. Los dos estados parecen diferir en la cantidad de partículas cargadas que fluyen desde la superficie hacia el espacio, y es visible como un cambio en la rotación del púlsar de tal manera que 'frena' más rápido cuando las corrientes son fuertes y más lento cuando las corrientes son débiles.

Mediciones precisas de la forma del pulso en un momento determinado indican exactamente cuál es la tasa de desaceleración y permiten el cálculo de la 'corrección' de los factores. Se prevé que esta nueva visión permita a los astrónomos utilizar los púlsares de giro más rápido para intentar lograr la primera detección directa de las ondas gravitacionales, 'ondulaciones' en el tejido del espacio tiempo que hasta ahora nunca han sido observadas, pero han sido predichas por Einstein. Se predice que si estas ondas pasaran sobre los pulsares causarían un cambio, pero hasta ahora estos cambios pueden haber sido cubiertos por el irregular tic-tac de los púlsares.

"Muchos de los observatorios de todo el mundo están tratando de utilizar los púlsares con el fin de detectar las ondas gravitacionales que se espera que se produzcan por agujeros negros supermasivos binarios en el Universo", dice el profesor Ingrid. "Con nuestra nueva técnica podemos ser capaces de revelar las señales de ondas gravitatorias que actualmente están ocultas por las irregularidades en la rotación de los púlsares".

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