Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA y el Arreglo Muy Grande Karl G. Jansky de la NSF han visto a un púlsar lanzarse a través del espacio a casi 700 millas por segundo (1,127 km/seg). Nombrado PSR J0002+6216, el púlsar tiene una cola emisora de radio que apunta directamente hacia los escombros en expansión de una reciente explosión de supernova, CTB 1.
El remanente de la supernova CTB 1 se asemeja a una burbuja fantasmagórica en esta imagen, que combina el nuevo 1.Observaciones de 5 GHz del Very Large Array (naranja, cerca del centro) con observaciones más antiguas del Canadian Galactic Plane Survey del Dominion Radio Astrophysical Observatory (1,42 GHz, magenta y amarillo; 408 GHz, verde) junto con datos infrarrojos (azul).
Los datos del VLA revelan claramente la trayectoria recta y brillante del PSR J0002+6216 y el borde curvo de la carcasa del remanente. Crédito de la imagen: Jayanne English, University of Manitoba / NRAO / F. Schinzel et al / DRAO / Canadian Galactic Plane Survey / NASA / IRAS. Los púlsares son estrellas de neutrones superdensas que giran rápidamente y que quedan atrás cuando una estrella masiva explota. Sus períodos de rotación van de más de 10 segundos a sólo unos pocos milisegundos.
Desde su descubrimiento en 1967, varios estudios han descubierto más de 2,600 púlsares. PSR J0002+6216 fue descubierto en 2017 por un proyecto de ciencias ciudadanas llamado Einstein@Home. Situado a unos 6.500 años-luz de distancia en la constelación de Casiopea, este pulsar gira 8,7 veces por segundo, produciendo un pulso de rayos gamma con cada rotación.
"Este pulsar ha escapado completamente de los restos de la explosión de la supernova. Es muy raro que un púlsar tenga suficiente potencia para que podamos ver esto", dijo el Dr. Frank Schinzel, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía (National Radio Astronomy Observatory, NRAO).
Las observaciones de radio con el Very Large Array muestran claramente la PSR J0002+6216 fuera del remanente de la supernova, con una cola de partículas impactadas y energía magnética de 13 años-luz detrás de ella. La cola apunta hacia el centro del remanente de la supernova CTB 1. "Medir el movimiento del pulsar y rastrearlo hacia atrás muestra que nació en el centro del remanente, donde ocurrió la explosión de la supernova. El pulsar está ahora a 53 años luz del centro del CTB 1", dijo el Dr. Matthew Kerr, del Laboratorio de Investigación Naval.
"Los restos de la explosión en el remanente de la supernova originalmente se expandieron más rápido que el movimiento del pulsar", dijo el Dr. Dale Frail, de NRAO. "Sin embargo, los escombros se ralentizaron por su encuentro con el tenue material en el espacio interestelar, por lo que el púlsar fue capaz de alcanzarlo y adelantarlo." PSR J0002+6216 aparentemente alcanzó el proyectil unos 5.000 años después de la explosión. El sistema se ve ahora unos 10.000 años después de la explosión.
El púlsar atraviesa el espacio 5 veces más rápido que el púlsar promedio, y más rápido que el 99% de aquellos con velocidades medidas. Eventualmente escapará de nuestra Vía Láctea. Todavía no está claro cómo se aceleró el púlsar a tal velocidad durante la explosión de la supernova, y un estudio más detallado de PSR J0002+6216 ayudará a arrojar luz sobre el proceso.
Un posible mecanismo implica inestabilidades en la estrella que colapsa formando una región de materia densa y lenta que sobrevive el tiempo suficiente para servir como un "remolcador gravitacional", acelerando la incipiente estrella de neutrones hacia ella.
"Se han propuesto numerosos mecanismos para producir la patada. Lo que vemos en PSR J0002+6216 apoya la idea de que las inestabilidades hidrodinámicas en la explosión de la supernova son responsables de la alta velocidad de este pulsar", dijo el Dr. Frail. "Tenemos más trabajo por hacer para entender plenamente lo que está sucediendo con este pulsar, y está proporcionando una excelente oportunidad para mejorar nuestro conocimiento de las explosiones de supernovas y los púlsares", dijo el Dr. Schinzel.