Astrónomos esperan encontrar “púlsares” cerca del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea

Los púlsares son herramientas astronómicas asombrosas. Son estrellas de neutrones que rotan velozmente barriendo el espacio con ondas de radio desde sus polos magnéticos y, cuando están perfectamente alineadas, las vemos como faros que parpadean rápidamente.

La regularidad con la que destellan hace que podamos tratarlos como relojes cósmicos. Cualquier cambio en su movimiento se puede medir con extrema precisión. Incluso se han propuesto como método de navegación celeste. Y posiblemente en un futuro nos ayuden a entender la gravedad.

Dado que los púlsares son restos de estrellas masivas, es probable que nuestra galaxia esté llena de ellos. Aunque hasta ahora sólo hemos observado unos 2,000 púlsares, se estima que podrían existir casi mil millones de púlsares en la Vía Láctea.

En un reciente estudio, la colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT), ha utilizado púlsares de milisegundos para medir su desintegración orbital debido a ondas gravitacionales y para observar los ruidos gravitacionales de fondo del universo.

El agujero negro supermasivo Sagitario A*

El centro de nuestra galaxia está envuelto en gas y polvo, pero gracias a la radioastronomía podemos mirar a través del velo para ver la región. Durante mucho tiempo hemos podido ver varias estrellas orbitando Sagitario A* (Sgr A*).

En este momento, los púlsares son demasiado débiles para que podamos verlos, ya sea porque están envueltos en polvo o porque están al otro lado de la galaxia. Pero debería haber varios púlsares en la región central, y algunos de ellos podrían girar alrededor de Sagitario A*.

Pulsares y gravedad modificada

Al observar sus movimientos durante décadas, hemos podido confirmar que la relatividad general es válida incluso en los fuertes campos gravitacionales cercanos a un agujero negro. Pero nuestras mediciones no son lo suficientemente precisas como para distinguir entre las predicciones de la relatividad general y las teorías gravitacionales rivales.

Aunque los modelos de gravedad modificados como el Lagrangiano CUADRÁTICO (AQUAL) y el de gravedad tensorial-vectorial-escalar (TeVeS) no son populares, sí concuerdan con las observaciones estelares que tenemos cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Galaxia.

Los púlsares de milisegundos permitirían a los astrónomos medir con precisión la dinámica orbital cerca de Srg A*, dándonos una visión detallada de cómo los fuertes campos gravitacionales interactúan con la masa.

Evidencias que se demuestran con observaciones

Las observaciones directas podrían proporcionar pruebas experimentales lo suficientemente precisas como para distinguir entre la relatividad general y otros modelos. Por eso, un equipo de astrónomos ha comenzado a buscar púlsares de milisegundos en los datos del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT).

La colaboración EHT publicó la primera imagen de Srg A* hasta 2022 y han estado recopilando datos sobre el agujero negro supermasivo desde 2017. Las observaciones no sólo contienen los datos de una imagen, sino que también contienen área circundante y cosas como la polarización de la luz de radio.

Si hay púlsares de milisegundos en la región, la evidencia de ellos podría estar en las observaciones del EHT. Sin embargo, debido al polvo circundante y a los límites de sensibilidad de las observaciones, las señales serían muy débiles.

Datos y detección

Para este estudio, el equipo utilizó tres métodos de detección basados en el análisis de Fourier, que es una técnica matemática que puede detectar patrones dentro de los datos. Dado que los púlsares emiten pulsos regulares, tenderían a destacarse del ruido aleatorio.

Desafortunadamente, el equipo no encontró evidencia de ningún púlsar nuevo. Estimaciones previas mostraban que serían capaces de detectar, en el mejor de los casos, el 2% de los púlsares. Utilizando sólo la primera ronda de datos. Hay muchos más datos de EHT para examinar que se suman a los que continúa recopilando.

En el siguiente video la NASA proyecto una simulación de la presencia de pulsares, tratando así de comprender su movimiento de traslación.

Incluso si EHT no ha detectado ningún púlsar, eso no significa que no estén allí. Es casi seguro que púlsares de milisegundos orbitan alrededor de los agujeros negros supermasivos de la Vía Láctea, al igual que las estrellas que podemos ver actualmente. Es sólo cuestión de tiempo para encontrarlos.