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Púlsar del Cangrejo: ¿Más rápido que la luz?

por Ariel Palazzesi 16 enero, 2010, 2:32 pm 19 Comments

Pulsares, los GPS intergalácticos

Los datos obtenidos de la observación de nueve púlsares, incluyendo el famoso pulsar del Cangrejo, sugieren que estas estrellas de neutrones que giran rápidamente emiten el equivalente electromagnético de un estallido sónico. La radiación emitida podría alcanzar velocidades de 1,8 millones de kilómetros por segundo, unas seis veces la velocidad de la luz. A pesar de todo, John Singleton, del Laboratorio Nacional Los Álamos, asegura que “no se viola la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein”. ¿Cómo es posible?

Un púlsar es una estrella de neutrones que emite radiación periódica. Esto es posible gracias a que poseen un intenso campo magnético que induce la emisión de pulsos de radiación electromagnética a intervalos regulares, cuya duración se relaciona con el periodo de rotación. Un pulsar típico puede girar sobre sí mismo cientos de veces por segundo, y su superficie puede moverse a velocidades de hasta 70.000 km/s. El efecto combinado de la enorme densidad de estas estrellas con su poderoso campo magnético -generado por los protones y electrones de la superficie girando alrededor del centro a tan alta velocidad- causa que las partículas que se acercan a este objeto se aceleren y describan espirales cerradas rumbo a los polos magnéticos de la estrella. Esto hace que los polos magnéticos de un púlsar sean sitios con una actividad muy intensa, capaces de emitir chorros de radiación en el rango los rayos X o rayos gamma, muy intensos y colimados.

Ahora, un modelo creado para comprender este fenómeno muestra que las fuentes de estas emisiones podrían estar viajando más rápido que la luz. Los investigadores han propuesto que cuando las corrientes de polarización de estas emisiones son lanzadas mediante un mecanismo similar al de un acelerador de partículas terrestre, podrían viajar a seis veces la velocidad de la luz, casi 2 millones de kilómetros por segundo. No obstante, y aunque la fuente de la radiación sea capaz de superar la velocidad de la luz, la radiación emitida viaja a no más de 300 mil kilómetros por segundo, la velocidad de la luz. John Singleton, del Laboratorio Nacional Los Álamos, ha aclarado que “esto no es ciencia-ficción, y no se viola ninguna ley de la física en este modelo”. En la misma una rueda de prensa, celebrada en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Washington, el físico ha dejado claro que “no se viola la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein”.

Este modelo, conocido como “superluminal model of pulsars” (o “modelo de púlsares supralumínicos”), fue creado por Singleton y su colega Andrea Schmidt como una solución a muchas cuestiones sobre los púlsares que los científicos no lograban resolver. “Hay una enorme cantidad de datos observacionales disponibles” apoyando esta teoría, dijo Singleton, “por lo que hay muchas oportunidades de verificarla”. Como dijimos antes, los púlsares emiten cortos estallidos de ondas electromagnéticas sorprendentemente regulares, y son una fuente de radiación con un ancho de banda muy amplio. No obstante, explica Singleton, el hecho de que la fuente se mueva más rápido que la velocidad de la luz da como resultado un flujo que oscila como una función de frecuencia. “A pesar de la gran velocidad de la propia corriente de polarización, los pequeños desplazamientos de las partículas cargadas que la forman indican que sus velocidades se mantienen por debajo de la de la luz.” Estas corrientes de polarización supralumínicas no son más que perturbaciones en la atmósfera de plasma del púlsar, en la que partículas con cargas opuestas se ven mínimamente desplazadas en sentidos opuestos y son afectadas por el campo magnético giratorio de la estrella de neutrones. El efecto que genera es similar -aunque en el espectro electromagnético- al estallido sónico que produce un avión supersónico que atraviesa la barrera del sonido. De la misma forma que puede oírse perfectamente el estallido producido desde muy lejos de la nave, las señales análogas del púlsar siguen siendo intensas a lo largo de grandes distancias.

Estas corrientes de polarización más rápidas que la luz no son nuevas. En la década de 1980, el Premio Nobel Vitaly Ginzburg y sus colegas demostraron que tales corrientes actuarían como fuentes de radiación electromagnética. Desde entonces, la teoría ha sido desarrollada por varios científicos, entre ellos Houshang Ardavan de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido. Varias demostraciones de dicho principio han sido llevadas a cabo en laboratorios del Reino Unido, Rusia y los Estados Unidos. Hasta el momento, los experimentos realizados en la Tierra han logrado demostrar que las corrientes de polarización que viajan hasta seis veces la velocidad de la luz pueden emitir estallidos muy focalizados de radiación. El trabajo de Singleton y Schmidt ha sido lo suficientemente complicado como para que la mayor parte de los asistentes a la conferencia de la Sociedad Astronómica Americana haya sido incapaz de comprenderlo. Pero los físicos creen que el modelo supralumínico encaja perfectamente con los datos del púlsar del Cangrejo y con otros ocho púlsares más. En cada caso, la teoría coincide con las observaciones “a lo largo de 16 órdenes de magnitud de frecuencia” con básicamente sólo dos parámetros ajustables. “Creemos que podemos explicar todos los datos observacionales usando este método”, dijo Singleton.

Todo esto es muy reciente como para empezar a pensar en una aplicación práctica de dicha teoría. De hecho, quizás alguien le encuentre algún fallo y resulte ser incorrecta. Pero es bastante probable que la observación de estas lejanas estrellas de neutrones puedan proporcionarnos -por ejemplo- la base para algún nuevo método de comunicaciones. Aunque en principio pueda parecer que la física básica “no paga”, a largo plazo siempre da lugar a inventos revolucionarios. Esperemos que este también sea el caso.

Visto enUniverse Today

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