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Los púlsares: Regalo del Universo para la Física

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Los púlsares: Regalo del Universo para la Física

Mensaje por alan d el Mar Feb 21, 2012 7:07 am

ScienceDaily (20 de febrero de 2012) - Los púlsares, estrellas de neutrones superdensas, son quizás los más extraordinarios laboratorios de física en el Universo. La investigación sobre estos objetos extremos y exóticos que ya ha producido dos Premios Nobel. Pulsar los investigadores ahora están listos para aprender los detalles de lo contrario-no disponibles de la física nuclear, para poner a prueba la relatividad general en condiciones de gravedad extremadamente fuerte, y para detectar directamente las ondas gravitacionales con un "telescopio" casi el tamaño de nuestra galaxia.



Los púlsares son estrellas de neutrones giratorias. (Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF)

Las estrellas de neutrones son los restos de estrellas masivas que explotaron como supernovas. Ellos empacan más de la masa del Sol en una esfera del tamaño de una ciudad de tamaño medio, por lo que los objetos más densos del Universo, a excepción de los agujeros negros, para lo cual el concepto de densidad es teóricamente irrelevante. Los púlsares son estrellas de neutrones que emiten haces de ondas de radio hacia fuera de los polos de sus campos magnéticos. Cuando la rotación hace girar un haz a través de la Tierra, los radiotelescopios detectan que como un "pulso" de las ondas de radio.
Al medir con precisión el momento en que dichos pulsos, los astrónomos pueden usar los púlsares para los únicos "experimentos" en las fronteras de la física moderna. Tres científicos presentaron los resultados de dicho trabajo, y la promesa de futuros descubrimientos, a la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Vancouver, Columbia Británica.
Los púlsares están en la vanguardia de la investigación sobre la gravedad. Albert Einstein publicó su teoría de la relatividad general en 1916, y cuenta con su descripción de la naturaleza de la gravedad, hasta ahora, resistido numerosas pruebas experimentales. Sin embargo, hay teorías que compiten.
"Muchas de estas teorías alternativas hacen tan buen trabajo como la Relatividad General de predecir el comportamiento dentro de nuestro Sistema Solar. Un área en donde se diferencian, sin embargo, es en el ambiente muy denso de una estrella de neutrones", dijo Ingrid Stairs, de la Universidad de la Columbia Británica.
En algunas de las teorías alternativas, el comportamiento de la gravedad debe variar en función de la estructura interna de la estrella de neutrones.
"Al pulsar la programación temporal de los pulsos, se puede medir con precisión las propiedades de las estrellas de neutrones. Varias series de observaciones han demostrado que los movimientos de los pulsares no dependen de su estructura, la Relatividad General, es seguro que hasta el momento", explicó Escalera.
Las investigaciones recientes sobre púlsares en sistemas estelares binarios con otras estrellas de neutrones y, en un caso, con otro púlsar, ofrecen las mejores pruebas aún de la Relatividad General en la gravedad muy fuerte. La precisión de estas mediciones se espera mejorar aún más en el futuro, dijo Escalera.
Otra predicción de la relatividad general es que los movimientos de masas en el universo debería causar perturbaciones del espacio-tiempo en forma de ondas gravitacionales. Estas ondas todavía no se han detectado directamente, pero el estudio de los púlsares en sistemas binarios de estrellas-han dado pruebas indirectas de su existencia. Este trabajo ganó el Premio Nobel en 1993.
Ahora, los astrónomos están utilizando los pulsares en toda nuestra galaxia, la Vía Láctea como un instrumento gigante científica para detectar directamente las ondas gravitacionales.
"Los pulsares son tales relojes extremadamente precisos que podemos utilizar para detectar las ondas gravitacionales en un rango de frecuencia a la que ningún otro experimento será sensible", dijo Benjamin Stappers, de la Universidad de Manchester en el Reino Unido.
En la programación temporal de los pulsos de los púlsares muy dispersos dentro de nuestra galaxia, los astrónomos esperan para medir las variaciones leves causadas por el paso de las ondas gravitacionales. Los científicos esperan que estas matrices de sincronización Pulsar puede detectar las ondas gravitatorias causadas por los movimientos de los pares de agujeros negros supermasivos de en el Universo temprano, las cuerdas cósmicas, y posiblemente de otros eventos exóticos en los primeros segundos después del Big Bang.
"Por el momento, sólo podemos poner límites a la existencia de las ondas de muy baja frecuencia que estamos buscando, pero la expansión planificada y los nuevos telescopios, esperamos, dan como resultado una detección directa en la próxima década", dijo Stappers.
Con densidades tanto como varias veces mayor que en los núcleos atómicos, los púlsares son únicas para los laboratorios de física nuclear. Los detalles de la física de objetos tan densos son desconocidos.
"Al medir las masas de las estrellas de neutrones, podemos poner límites a su física interna", dijo Scott Ransom, del National Radio Astronomy Observatory. "Sólo en los últimos tres o cuatro años, hemos encontrado varias estrellas de neutrones masivas que, debido a sus grandes masas, descartar algunas de las propuestas exóticas de lo que está pasando en los centros de las estrellas de neutrones", dijo Ransom.
El trabajo está en curso, y obtener mediciones más se necesitan. "Los teóricos son inteligentes, así que cuando nos ofrecen nuevos datos, que ajustar sus modelos exóticos para adaptarse a lo que hemos encontrado", dijo Ransom.
Los pulsares fueron descubiertos en 1967 y que el descubrimiento ganó el Premio Nobel en 1974.

fuente, http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120220090848.htm

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