--
Un equipo internacional de astrónomos, ha anunciado el descubrimiento de 15 nuevos púlsares de milisegundos en el cúmulo globular 47 Tucanae (47 Tuc), uno de los cúmulos más cercanos, brillantes y mejor estudiados de nuestra galaxia. Este hallazgo, realizado con el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica, eleva el número total de púlsares conocidos en este cúmulo a 42.
47 Tucanae es un cúmulo globular ubicado a unos 4690 parsecs (aproximadamente 15300 años luz) de la Tierra, en la constelación de El Tucán. Es el segundo cúmulo más brillante del cielo después de Omega Centauri y uno de los más masivos de la Vía Láctea. Su alta densidad estelar y su proximidad lo convierten en un objetivo ideal para buscar púlsares, especialmente púlsares de milisegundos (MSP), que son estrellas de neutrones que giran a velocidades extremadamente altas (con períodos de rotación del orden de milisegundos).
Los MSP se forman típicamente en sistemas binarios, donde una estrella de neutrones es “acelerada” por la acreción de materia de su compañera. Esto los convierte en objetos clave para estudiar dinámica estelar, evolución binaria y física fundamental, como pruebas de la relatividad general y la ecuación de estado de la materia densa.
El descubrimiento fue posible gracias al proyecto TRAPUM (TRAnsients and PUlsars with MeerKAT), que utiliza el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica. MeerKAT, con su alta sensibilidad y resolución, ha revolucionado la búsqueda de púlsares en el hemisferio sur. Las observaciones se realizaron en dos campañas:
- Primera campaña (2020-2021): 10 observaciones en las bandas L (856–1712 MHz) y UHF (544–1088 MHz), con duraciones que variaron entre 1 y 4 horas.
- Segunda campaña (2022): Una observación ultra larga de más de 19 horas, dividida en segmentos de 1 a 5 horas, enfocada en la banda UHF.
El uso de haces sintéticos coherentes y técnicas avanzadas de procesamiento de datos permitió detectar púlsares débiles que antes pasaban desapercibidos debido a la centelleo interestelar (scintillation), un fenómeno que distorsiona las señales de radio en escalas de tiempo de 15 minutos a 1 hora.
Los nuevos púlsares: Características destacadas
Los 15 nuevos púlsares descubiertos tienen períodos de rotación que van desde 1.88 hasta 13.03 milisegundos. De estos:
- 12 son púlsares binarios (80% del total).
- 3 son púlsares aislados.
Entre los hallazgos más destacados se encuentran:
1.- 47 Tuc af: Una “viuda negra” con un período orbital ultra corto
- Período de rotación: 2.99 ms.
- Período orbital: 1.62 horas (uno de los más cortos en 47 Tuc).
- Compañera: Una estrella de baja masa (≈0.0679 masas solares), lo que sugiere que es un sistema de “viuda negra” (black widow), donde el púlsar está evaporando a su compañera con su radiación.
- Eclipses: Se observaron eclipses en las señales de radio, confirmando su naturaleza como un sistema binario que coloquialmente se identifica como un sistema “aracnido” (spider).
- Perfil de pulso: Muestra dos componentes en la banda UHF, mientras que en la banda L aparece como un solo pico.
2.- 47 Tuc ai: Un sistema binario excéntrico con una compañera masiva
- Período de rotación: 13.03 ms (el más lento de los nuevos púlsares en 47 Tuc).
- Órbita excéntrica: A diferencia de la mayoría de los MSP en cúmulos globulares, que suelen tener órbitas circulares, 47 Tuc ai tiene una órbita elíptica, lo que sugiere una historia dinámica compleja, posiblemente debido a interacciones previas con otras estrellas en el cúmulo.
- Compañera masiva: Con una masa mínima de 0.628 masas solares, es el sistema con la compañera más masiva descubierto hasta ahora en 47 Tuc.
3.- 47 Tuc ao: El púlsar más rápido del cúmulo
- Período de rotación: 1.88 ms (el más rápido de los nuevos descubrimientos).
- Baja medida de dispersión (DM): 23.64 pc/cm³, lo que sugiere que podría estar más cerca del borde del cúmulo o en una región con menos gas ionizado.
El estudio de este tipo de sistemas tiene implicaciones con mayor alcance, pues permite identificar y avanzar sobre asuntos fundamentales como:
- Dinámica del cúmulo: El alto número de sistemas binarios (69%) sugiere que 47 Tucanae ha tenido una historia de interacciones estelares intensas, donde estrellas de neutrones han sido “recicladas” en sistemas binarios tras intercambios dinámicos.
- Púlsares como laboratorios de física extrema: Estos objetos permiten probar teorías de gravedad, como la relatividad general, y estudiar el estado de la materia a densidades nucleares.
- Formación de sistemas exóticos: El descubrimiento de 47 Tuc ai (con su órbita excéntrica y compañera masiva) sugiere que en cúmulos globulares densos pueden formarse sistemas púlsar-agujero negro u otros objetos exóticos, como se ha propuesto en otros cúmulos como NGC 1851.
Referencias
1.- W. Chen, et al. 2026. Fifteen new millisecond pulsars in 47 Tucanae. Arxiv. [arXiv:2605.06492]. https://doi.org/10.48550/arXiv.2605.06492