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| Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Universidad de Stanford/R. Romani et al. (Chandra); NASA/MSFC (IXPE); Infared: NASA/JPL-Caltech/DECaPS; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt) |
Dos telescopios espaciales de rayos X de la NASA desvelaron los "huesos" del campo magnético de una notable estructura espacial en forma de mano. Esta fantasmal mano cósmica vive a través de penachos de partículas de materia y antimateria energizadas.
Cuando el púlsar PSR B1509-58 fue avistado por primera vez en 2001, el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA descubrió que la nebulosa de viento del púlsar, también conocida como MSH 15-52, tenía el aspecto de una mano. El púlsar está situado en la base de la "palma" de la nebulosa. La distancia entre MSH 15-52 y la Tierra es de 16.000 años-luz.
El Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), el telescopio de rayos X más nuevo operado por la NASA, ha monitorizado ahora MSH 15-52 durante unos 17 días, el mayor tiempo que ha estudiado un solo objeto desde su lanzamiento en diciembre de 2021.
Roger Romani, de la Universidad de Stanford en California, quien dirigió el estudio, dijo: "Los datos de IXPE nos dan el primer mapa del campo magnético en la 'mano'. Las partículas cargadas que producen los rayos X viajan a lo largo del campo magnético, determinando la forma básica de la nebulosa como lo hacen los huesos en la mano de una persona."
El campo magnético de la fuente de rayos X determina la dirección del campo eléctrico de los rayos X, y el IXPE proporciona información al respecto. Nos referimos a esto como polarización de los rayos X. El grado de polarización es excepcionalmente alto en muchas secciones de MSH 15-52, superando el nivel máximo previsto por el estudio teórico. Esa intensidad requiere un campo magnético muy consistente y recto, lo que implica poca turbulencia en esas zonas de la nebulosa de viento del púlsar.
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| Combinando datos de Chandra e IXPE, los astrónomos están aprendiendo más sobre cómo un púlsar inyecta partículas en el espacio y moldea su entorno. Los datos de rayos X se muestran junto con los datos infrarrojos de la Cámara de Energía Oscura de Chile. Los púlsares jóvenes pueden crear chorros de materia y antimateria que se alejan de los polos del púlsar, junto con un intenso viento, formando una "nebulosa de viento de púlsar". Ésta, conocida como MSH 15-52, tiene una forma parecida a la de una mano humana y permite comprender cómo se forman estos objetos. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Stanford Univ./R. Romani et al. (Chandra); NASA/MSFC (IXPE); Infared: NASA/JPL-Caltech/DECaPS; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt |
La coautora Josephine Wong, también de Stanford, declaró: "Todos estamos familiarizados con los rayos X como herramienta médica de diagnóstico para los seres humanos. En este caso, estamos utilizando los rayos X de una forma diferente, pero nos están revelando de nuevo información que de otro modo nos estaría oculta."
El intenso chorro de rayos X dirigido desde el púlsar hacia la "muñeca" en la parte inferior de la imagen es una de las características más intrigantes de MSH 15-52. La polarización cerca del comienzo del chorro es baja, según los nuevos datos del IXPE, muy probablemente porque se trata de una zona caótica con campos magnéticos intrincadamente entrelazados relacionados con la producción de partículas de alta energía. La polarización aumenta significativamente a medida que se aproxima la terminal del chorro porque las líneas del campo magnético parecen enderezarse y se vuelven mucho más uniformes.
Estos hallazgos sugieren que las partículas adquieren energía en complicadas zonas de turbulencia cercanas al púlsar en la base de la palma de la mano y luego se desplazan a regiones donde el campo magnético es uniforme a lo largo de la muñeca, los dedos y el pulgar.
Niccolò Di Lalla, coautor del estudio y también de Stanford, afirma: "Hemos descubierto la historia vital de las partículas superenergéticas de materia y antimateria alrededor del púlsar. Esto nos enseña cómo los púlsares pueden actuar como aceleradores de partículas".
Es posible que campos magnéticos similares estén sorprendentemente extendidos en estos objetos, ya que IXPE también los ha identificado en las nebulosas de viento de púlsares Cangrejo y Vela.
Fuentes, créditos y referencias: