Un telescopi de la NASA revela el secret d'un púlsar especial que canvia el que sabíem de l'espai

Un equip internacional d'astrònoms, liderat per l'Observatori de Brera de l'Institut Nacional d'Astrofísica d'Itàlia (INAF) i l'Institut de Ciències de l'Espai (#ICE-#CSIC), ha descobert noves evidències que expliquen com els romanents pulsantes d'estrelles que van explotar interactuen amb la matèria circumdant en les profunditats del cosmos. Gràcies a un telescopi de la NASA anomenat IXPE, han aconseguit entendre millor com funcionen les restes d'estrelles que van explotar i que ara emeten "polsos" de llum. Això podria canviar el que crèiem saber sobre aquestes estrelles tan peculiars. Els detalls d'aquest descobriment s'han publicat en la revista The Astrophysical Journal Letters.

J1023: l'estrella que no deixa de sorprendre

L'estudi es va centrar en un objecte misteriós anomenat J1023. Imagina una estrella molt densa (una "estrella de neutrons") que gira rapidíssim i, alhora, està "robant" material d'una altra estrella pròxima més petita. Aquest material forma un disc al voltant de l'estrella de neutrons. El que fa a J1023 tan especial és que també és un "púlsar", llançant feixos de llum molt potents com si fos un far giratori. Però hi ha més: J1023 té una habilitat única, pot canviar el seu comportament. A vegades està "menjant" de la seva estrella companya, i altres vegades es queda més tranquil·la, emetent polsos de ràdio. Per això ho diuen un "púlsar de transició de mil·lisegons". Per a Mària Cristina Baglio, la líder d'aquesta recerca des d'Itàlia, aquests púlsars són com a "laboratoris còsmics" que ens ajuden a entendre com evolucionen les estrelles en parella. Per a observar aquest sistema, els científics van usar no sols el IXPE, sinó també altres telescopis importants com el NICER i el Neil Gehrels Swift de la NASA, a més de grans telescopis a Xile i els Estats Units.

D'on vénen aquests raigs X? 

La gran pregunta que tenien els científics era: D'on surten els raigs X d'aquest púlsar? La resposta és clau per a entendre com s'acceleren les partícules i com es comporten les estrelles de neutrons en tot l'univers. El sorprenent va ser el resultat: els raigs X no venien d'on es pensava. Resulta que s'originen en el vent del púlsar. Pensa en aquest vent com una espècie de remolí de gasos, ones de xoc i partícules que es mouen gairebé a la velocitat de la llum, i que colpegen el disc de material que envolta al púlsar. Per a confirmar-ho, l'equip va mesurar una cosa anomenada "polarització" de la llum, tant en raigs X com en llum visible. La polarització és una manera de veure com les ones de llum s'organitzen. El IXPE va ser fonamental perquè és l'únic telescopi en l'espai que pot mesurar la polarització dels raigs X. En comparar aquests mesuraments amb les d'altres telescopis per a la llum visible, van trobar que l'angle de polarització era el mateix en ambdues! Francesco Coti Zelati, un investigador del ICE-#CSIC a Barcelona i un dels autors principals, explica que això és una "prova sòlida" que tot el que observen ve del mateix procés físic. Els investigadors Diego F. Torres i Nanda Rea, també del ICE-#CSIC, van ser clau per a entendre aquestes dades tan complexes.

Un descobriment que trenca esquemes i obre nous camins

Aquesta nova manera de veure les coses trenca amb el que es creia fins ara. Els models antics deien que els raigs X venien del disc de material que envolta a l'estrella de neutrons, però aquest estudi demostra que vénen del vent del púlsar. Philip Kaaret, astrofísic i investigador principal de IXPE en el Centre Marshall de Vols Espacials de la NASA, confirma que el IXPE ja havia vist que el vent dels púlsars produïa raigs X en altres estrelles, i que ara, amb J1023, veuen que aquest vent és el que "alimenta la major part de la producció d'energia del sistema". Els científics continuaran estudiant aquests púlsars especials per a comparar el que han après amb altres sistemes similars. La idea és que tot això els ajudi a millorar els seus models teòrics i a estar un pas més prop d'entendre per complet com funcionen aquests fascinants objectes en l'univers.