Una peonza cósmica que frena demasiado rápido exprés
Una peonza que da cien vueltas por segundo de repente empieza a perder velocidad bruscamente, mucho más rápido que cualquier peonza conocida. Así se comporta el púlsar J0435+3233. Es una estrella muerta, comprimida hasta el tamaño de una ciudad, pero girando a una velocidad vertiginosa. Su período es de menos de 10 milisegundos, y ha batido un récord: nunca antes se había visto que un púlsar tan rápido frenara tan fuerte (su frenado supera los $10^{-12}$ Hz/s).
Ese frenazo tan brusco recuerda al chirrido de los frenos de un coche lanzado a toda velocidad. Solo que, en lugar de sonido, en el espacio-tiempo podría generarse una ondulación: ondas gravitacionales. Los científicos de la colaboración LIGO analizaron los datos de observación e intentaron captar ese «susurro» de J0435+3233. Buscaron una señal a una frecuencia exactamente el doble de la frecuencia de rotación del púlsar, así como en una banda estrecha alrededor de ella y en frecuencias correspondientes a oscilaciones especiales de la materia estelar, los llamados modos r.
Los detectores no registraron nada. Pero el silencio también es un resultado. Permitió establecer un límite superior a la amplitud de la onda gravitacional: $h_0 = 5,8 \times 10^{-27}$. Esto es diez veces más estricto que el límite que se podría obtener a partir del propio frenado. En otras palabras, si el púlsar frenara solo por la emisión de ondas gravitacionales, su «achatamiento» (desviación de una esfera perfecta) no superaría $1,6 \times 10^{-8}$. Eso está en el rango de valores físicamente muy interesantes, como si en una bola de billar perfectamente lisa del tamaño de la Tierra no hubiera un bulto de más de un par de centímetros.
Así que la peonza no solo frena, sino que lo hace de forma misteriosa. No hemos oído su chirrido gravitacional, pero hemos podido asomarnos al corazón de la física de los objetos superdensos. Y quién sabe, quizás la próxima vez, cuando LIGO sea aún más sensible, por fin captemos ese ritmo cósmico.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2607.18219
We perform a search for continuous gravitational waves from J0435+3233 using LIGO O4a public data. J0435+3233 is unique among millisecond pulsars as it exhibits an exceptionally large spin-down and marks the first pulsar observed to date with a spin-down larger than $$10^{-12}$$ Hz/s in the sub $$10$$ ms spin period range, making it a potentially strong source of continuous gravitational waves. We target signals at exactly twice the rotation frequency, a narrow band around this frequency, and also signals corresponding to r-modes. Our results are consistent with a non-detection. Our most stringent upper limit on the intrinsic gravitational wave amplitude at 95\% confidence is $$h_0=5.8\times10^{-27}$$. With an estimated source distance of 1.2 kpc this upper limit constraints the ellipticity to be smaller greater than $$1.6\times10^{-8}$$. If the observed spin-down is all intrinsic, this is the first source for which the spin-down upper limit is beaten by over an order of magnitude and the ellipticity is constrained to the physically very interesting range of the low $$10^{-8}$$ region.
Si el púlsar J0435+3233 fuera una esfera perfectamente lisa, su rotación no generaría ondas gravitacionales. Se necesita al menos una diminuta «protuberancia» en la superficie, una desviación de la esfera. El límite superior de esa «protuberancia» para este púlsar es menor que el grosor de un cabello humano en un objeto del tamaño de Manhattan.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, la señal de una civilización extraterrestre estaba oculta en las pulsaciones de una estrella de neutrones; quizás algún día encontremos en esos datos algo más que simples ondas gravitacionales.