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Milisegundos Pulsar Paradoja: Astrofísica Estelar Ayuda a explicar el comportamiento de las estrellas de neutrones en rotación rápida en sistemas binarios

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Milisegundos Pulsar Paradoja: Astrofísica Estelar Ayuda a explicar el comportamiento de las estrellas de neutrones en rotación rápida en sistemas binarios

Mensaje por alan d el Sáb Feb 04, 2012 7:52 am

Los púlsares son algunos de los cuerpos celestes más exóticos conocidos. Ellos tienen diámetros de aproximadamente 20 kilómetros, pero al mismo tiempo, aproximadamente la masa de nuestro sol. Un pedazo de azúcar cubo del tamaño de su diseño ultra compacto materia en la Tierra pesaría cientos de millones de toneladas. Una subclase de ellas, conocida como púlsares de milisegundos, girar a varios cientos de veces por segundo alrededor de sus propios ejes. Estudios anteriores llegaron a la conclusión paradójica de que algunos pulsares de milisegundos son más antiguos que el propio universo.


Los púlsares son algunos de los cuerpos celestes más exóticos conocidos. Ellos tienen diámetros de aproximadamente 20 kilómetros, pero al mismo tiempo, aproximadamente la masa de nuestro sol. Un pedazo de azúcar cubo del tamaño de su diseño ultra compacto materia en la Tierra pesaría cientos de millones de toneladas. Una subclase de ellas, conocida como púlsares de milisegundos, girar a varios cientos de veces por segundo alrededor de sus propios ejes. Estudios anteriores llegaron a la conclusión paradójica de que algunos pulsares de milisegundos son más antiguos que el propio universo. (Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center / Dana Berry)


El astrofísico Thomas Táuride, del Instituto Max Planck para Radio Astronomía y el Instituto Argelander de Astronomía en Bonn podría resolver esta paradoja mediante simulaciones por ordenador. A través de cálculos numéricos sobre la base de la evolución estelar y pares de acreción, demostró que púlsares de milisegundo suelta alrededor de la mitad de su energía de rotación en las etapas finales del proceso de transferencia de masa antes de que el pulsar gira sobre su haz de radio. Este resultado está de acuerdo con las observaciones actuales y los resultados también explican por qué los púlsares de milisegundos de radio parecen ser mucho más antiguos que los restos de estrellas enanas blancas de sus acompañantes - y tal vez por qué no los púlsares de milisegundos de radio sub-existe en absoluto. Los resultados se presentan en el 03 de febrero de la revista "Science".
Pulsares de milisegundos son fuertemente magnetizado, viejas estrellas de neutrones en sistemas binarios que han sido tejidas a altas frecuencias de rotación mediante la acumulación de masa y momentum angular de una estrella compañera. Hoy sabemos de cerca de 200 pulsares con tales periodos de giro de entre 1,4 a 10 milisegundos. Estos se encuentran tanto en el disco galáctico y en cúmulos globulares.
Desde el primer pulsar de milisegundo fue detectado en 1982, sigue siendo un desafío para los teóricos para explicar sus periodos de giro, los campos magnéticos y edades. Por ejemplo, existe el "desvío" el problema, es decir, lo que ocurre con el giro del pulsar, cuando la estrella donante termina su proceso de transferencia de masa?
"Tenemos ahora, por primera vez, combina detallados modelos numéricos de evolución estelar con los cálculos del par de frenado que actúa sobre el púlsar que gira," dice Thomas Tauris, el autor del presente estudio. "El resultado es que el milisegundo púlsares suelto alrededor de la mitad de su energía de rotación en la fase de disociación llamado Roche-lóbulo." Esta fase describe la terminación de la transferencia de masa en el sistema binario. Por lo tanto, emisores de radio-pulsares de milisegundos debe girar un poco más lento que sus progenitores, los púlsares de rayos X que emiten milisegundos que siguen acreción de material de su estrella de los donantes. Esto es exactamente lo que los datos de observación parecen sugerir. Además, estos nuevos hallazgos ayudan a explicar por qué algunos pulsares de milisegundos parecen tener características superiores a las edades de la edad del Universo y quizá por eso no existen los púlsares de milisegundos sub-radio.
La característica clave de los nuevos resultados es que ahora se ha demostrado cómo el púlsar que gira es capaz de romper el equilibrio de su espín llamado. En esta época la tasa de transferencia de masa disminuye lo que hace que el radio de la magnetosfera del pulsar para ampliar y por tanto expulse el asunto derrumbando como una hélice. Esto hace que el púlsar que perder energía de rotación adicional y por lo tanto disminuir su velocidad de rotación.
"En realidad, sin una solución para el" desvío "el problema sería de esperar púlsares para frenar incluso hasta para hacer girar los períodos de 50 a 100 milésimas de segundo durante la fase de Roche lóbulo desacoplamiento", concluye Thomas Táuride. "Eso sería en clara contradicción con la evidencia observacional de la existencia de los púlsares de milisegundo"

fuente, sciencedaily.com

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