Una cebra en el corazón del Cangrejo exprés
El radiotelescopio capta una señal de la Nebulosa del Cangrejo, y en la pantalla, en lugar de una línea uniforme, aparecen bandas claras y oscuras, como en la piel de una cebra. Es la emisión del púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente y que quedó tras la explosión de una supernova. Las bandas aparecen porque las ondas de radio no nos llegan por un solo camino, sino por varios, y se superponen como los círculos que hacen dos piedras al caer al agua.
Un camino lo curva la gravedad del púlsar: actúa como una lente que concentra la luz. El segundo camino lo distorsiona el plasma, un gas caliente de partículas cargadas que rodea la estrella. Este gas, por el contrario, dispersa los rayos. Cuando los dos caminos se encuentran en nuestro telescopio, sus ondas a veces se refuerzan y a veces se cancelan, y así se forman las bandas. Por la distancia entre las bandas se puede calcular cuánto plasma hay en el camino del rayo.
Los autores del trabajo calcularon que a frecuencias más altas, de 42 a 650 gigahercios, el patrón de bandas debería cambiar. Estas frecuencias son accesibles para los telescopios ALMA y SMA, y las observaciones con ellos ayudarán a mirar en el corazón mismo de la magnetosfera del púlsar. Es una oportunidad única para comprobar cómo funciona la gravedad en un campo superintenso cerca de una estrella de neutrones.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2602.16955
A theory of the spectral "zebra" pattern of the Crab pulsar's high-frequency interpulse (HFIP) radio emission is developed. The observed emission bands are interference maxima caused by multiple ray propagation through the pulsar magnetosphere. The high-contrast interference pattern is the combined effect of gravitational lensing and plasma de-lensing of light rays. The model enables space-resolved tomography of the pulsar magnetosphere, yielding a radial plasma density profile of $$n_{e}\propto r^{-3}$$, which agrees with theoretical insights. We predict the zebra pattern trend to change at a higher frequency when the ray separation becomes smaller than the pulsar size. This frequency is predicted to be in the range between 42 GHz and 650 GHz, which is within the reach of existing facilities like ALMA and SMA. These observations hold significant importance and would contribute to our understanding of the magnetosphere. Furthermore, they offer the potential to investigate gravity in the strong field regime near the star's surface.
El púlsar de la Nebulosa del Cangrejo da unas 30 vueltas por segundo, más rápido que las aspas de una batidora de cocina.
En la novela Solaris, de Stanisław Lem, el océano del planeta crea patrones complejos en su superficie, algo parecidos a las bandas que nos dibuja el púlsar.