Crédito: MeerKAT
Un grupo de astrónomos descubrió púlsares de ocho milisegundos ubicados en densos cúmulos de estrellas llamados “cúmulos globulares” con el radiotelescopio sudafricano MeerKAT.
Los púlsares de milisegundos son estrellas de neutrones, las estrellas más compactas conocidas, y giran hasta 700 veces por segundo. Este es el primer descubrimiento del púlsar utilizando antenas MeerKAT y proviene del trabajo sinérgico de dos colaboradores internacionales, TRAPUM y MeerTIME, con los resultados detallados en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society artículo publicado hoy.
Los púlsares de milisegundos son estrellas extremadamente compactas compuestas principalmente de neutrones y se encuentran entre los objetos más extremos del universo: agrupan cientos de miles de masas terrestres en una esfera de unos 24 km de diámetro; y gira a cientos de revoluciones por segundo. Emiten un haz de ondas de radio que un observador detecta en cada rotación, como un faro. La formación de estos objetos mejora enormemente en los entornos ricos en estrellas en los centros de los cúmulos globulares.
“Es realmente emocionante ver el potencial de encontrar un gran número de nuevos púlsares de milisegundos en cúmulos globulares con el excelente telescopio MeerKAT”. dice el profesor Ben Stappers de la Universidad de Manchester y coautor del proyecto TRAPUM. “También es una vista previa de lo que será posible con el telescopio Square Kilometer Array del que MeerKAT es uno de los precursores”.
El autor principal, Alessandro Ridolfi, investigador postdoctoral en INAF y MPIfR, dijo: “Dirigimos las antenas MeerKAT hacia nueve cúmulos globulares y descubrimos nuevos púlsares en seis”. Cinco de estos nuevos púlsares orbitan alrededor de otra estrella, y uno de ellos, llamado PSR J1823-3021G, es de particular interés: “Debido a su órbita altamente elíptica y compañero masivo, este sistema es probablemente el resultado de un intercambio de socios:” encuentro cercano “: el compañero original fue expulsado y reemplazado por una nueva estrella compañera”, continúa Ridolfi.
Tasha Gautam, estudiante de doctorado en MPIfR en Bonn y coautora del artículo, explica: “Este púlsar en particular puede tener una masa grande, más del doble del tamaño del Sol, o puede ser el primer sistema confirmado formado por un púlsar de milisegundos y una estrella de neutrones. Si las observaciones adicionales actuales confirman esto, este púlsar de milisegundos se convertirá en un poderoso laboratorio para el estudio de la física fundamental. “
Los ocho nuevos púlsares son solo la punta del iceberg: las observaciones que llevaron a su descubrimiento usaron solo alrededor de 40 de las antenas MeerKAT 64 y se enfocaron solo en las regiones centrales de los cúmulos globulares.
La colaboración de TRAPUM (TRAnsients y PUlsars con MeerKAT) es una de las varias propuestas de grandes estudios geodésicos (LSP) aprobadas para su uso con el telescopio MeerKAT. Está codirigido por el profesor Stappers de la Universidad de Manchester y el profesor Kramer (MPIfR / UoM). TRAPUM buscará en el cielo púlsares y transitorios utilizando la sensibilidad extremadamente alta de MeerKAT. Uno de los lugares que buscan son los cúmulos globulares. Este resultado se obtuvo en colaboración con MeerTIME, otro MeerKAT LSP, y se utilizó su infraestructura de captura de datos.
Este trabajo también sirvió como banco de pruebas para la colaboración de TRAPUM para planificar mejor un estudio completo de púlsar de cúmulos globulares, que está actualmente en curso y que utiliza todos los 64 vasos actuales (ganando así aún más sensibilidad). El estudio ampliará la búsqueda de muchos más cúmulos globulares, así como sus regiones exteriores.
Operado por SARAO, MeerKAT es el radiotelescopio más grande del hemisferio sur y uno de los dos precursores de los instrumentos del Observatorio SKA en Sudáfrica. Ubicado en el desierto de Karoo, el radiotelescopio pronto se ampliará con 20 antenas adicionales, elevando el número total de antenas a 84, convirtiéndose en “MeerKAT +”. Posteriormente, se incluirá gradualmente en la primera fase del proyecto SKAO, cuya construcción comenzará pronto y durará hasta 2027. Las primeras observaciones científicas de MeerKAT + pueden comenzar en 2023, durante la fase de prueba del telescopio.
Proporcionado por la Universidad de Manchester