¿Qué está pasando en el pulsar de la nebulosa del cangrejo?

Corría el año 1054, de pronto, en el firmamento una nueva estrella hacía su aparición. Una estrella con un brillo descomunal que la hacia visible incluso en pleno día. A este tipo de fenómenos se les dio el nombre de supernovas, es decir, una estrella nueva, lo de "super" era para indicar su espectacular brillo. No obstante, la realidad detrás de estos fenómenos es exactamente la contraria a la que se creía. Las supernovas no son nuevas estrellas sino la muerte de estrellas muy masivas que acaban sus días con una explosión titánica. Tras la explosión de la supernova queda el remanente de la estrella, que dependiendo de la masa original de la estrella puede ser una estrella de neutrones o incluso un agujero negro.
En el centro de la nebulosa del cangrejo, a unos 6500 años luz de distancia de la Tierra, podemos encontrar una estrella de neutrones como resultado de la explosión de la supernova de 1054. Dicha estrella tiene un campo magnético que en su superficie es un ¡billón de veces más intenso que el que tenemos aquí en la Tierra! Además, la estrella gira sobre si misma a una gran velocidad, en concreto gira sobre si misma 30 veces por segundo. A este tipo de estrellas se las conoce como pulsar. El eje de rotación de la estrella no coincide con el eje magnético lo cual hace que al girar sobre si misma la estrella tenga la apariencia de un faro que emite multitud de ondas electromagnéticas con una regularidad increíble. De hecho, los pulsares son tan regulares que la primera vez que se detectó uno en 1967, se tenían serias dudas de si podría ser algún tipo de faro creado por una civilización extraterrestre, fue por ello por lo que se le llamo LGM-1, que son las siglas en ingles de pequeño hombre verde(little green man).
El pulsar de la nebulosa del cangrejo se ha revelado como un objeto más interesante de lo que pensábamos. Un equipo internacional de científicos ha detectado rayos gamma procedentes de dicha estrella, la energía de dichos rayos es la mayor que se ha detectado hasta la fecha proveniente de un pulsar. El trabajo de la investigación ha aparecido publicado en Science y lleva por título Detection of Pulsed Gamma Rays Above 100 GeV from the Crab Pulsar
Detectar rayos gamma muy energéticos no es una tarea fácil, es más, ni siquiera los detectamos de forma directa. Para detectarlos necesitamos de la atmósfera de nuestro planeta, la cual actúa como una chivata. El tipo de telescopio que se usa recibe el nombre de telescopio Cherenkov. Los fotones de rayos gamma que alcanzan la Tierra provenientes de distintos fenómenos cósmicos, golpean la atmósfera, como resultado de esa interacción se genera una lluvia de partículas subatómicas, estas partículas emiten pequeños destellos de luz, esos destellos son lo que detectan los telescopios Cherenkov.
El telescopio usado en la observación de la nebulosa del cangrejo es el VERITAS, que en realidad es un conjunto de cuatro telescopios Cherenkov de 12 metros de diámetro cada uno de ellos, lo que le convierte en el telescopio de rayos gamma más potente del hemisferio norte.

Los pulsos de rayos gamma detectados tienen energías entre 100 y 400 Gigaelectronvoltio(GeV), lo cual supera con creces la máxima energía detectada con anterioridad en la nebulosa del cangrejo la cual alcanzaba el valor de 25 GeV. La verdad es que la unidad de GeV no resulta muy intuitiva y es difícil hacerse una idea de la cantidad de energía implicada. Para hacernos una idea podemos hacer algunas comparaciones. Fotones con una energía de 100GeV son un millón de veces más energéticos que los fotones que se usan para hacernos una radiografía (los famosos rayos-X). Si comparamos estos fotones de entre los 100 y 400 GeV con los fotones de la luz visible, el resultado es más espectacular, estos fotones son casi un billón de veces más energéticos que los fotones que forman la luz visible. Y aquí es donde reside la sorpresa, no tenemos una forma de explicar como se están generando estos rayos gamma tan energéticos en el pulsar.
Se han propuesto modelos que podrían explicar este fenómeno pero para saber si son correctos vamos a tener que esperar a una nueva generación de observaciones, como se suele decir coloquialmente, la paciencia es la madre de la ciencia.
Crab Nebula picture Credit: David A. Aguilar (CfA) / NASA / ESA
Ismael Pérez Fernández.