Récord imposible de batir por una carrera demasiado corta ✛

Original: "Sub-Millisecond Pulsars: Missing or Impossible?"
arXiv:2608.23704v1 · 2026-08-24 · CC BY 4.0 · 3 min
Por qué entre cientos de púlsares de milisegundos no hay ni uno sub-milisegundo: física, estadística y selección de observaciones.

Es como un récord en una carrera de velocidad: para batirlo necesitas una carrera perfecta. Pero los púlsares sub-milisegundo púlsares tienen una carrera demasiado corta. El púlsar más rápido conocido, PSR J1748-2446ad, da 716 vueltas por segundo, más rápido que una batidora de cocina. Si tuviera el tamaño de la Tierra, un punto en su ecuador se movería a unos 0,24 veces la velocidad de la luz. Pero, ¿por qué ningún púlsar gira aún más rápido? La física no lo prohíbe: una estrella de neutrones puede soportar una velocidad mayor. La prohibición viene de la astrofísica, de cómo se aceleran los púlsares.

Una estrella de neutrones nace lenta y se vuelve rápida cuando una estrella vecina le transfiere materia (acreción). Cada gramo que cae añade momento angular, como un patinador que junta los brazos al cuerpo. Para acelerar hasta un período de 1 milisegundo, la estrella necesita acumular al menos 0,25 masas solares. Es una porción enorme: la eficiencia típica de acreción es del 20–30%, lo que significa que la estrella donante debe ceder una masa de 2 a 4 soles. Pero esas estrellas masivas viven poco y transfieren materia demasiado rápido, como si intentaras llenar un vaso con una manguera de incendios: la mayor parte se derrama. Como resultado, la aceleración no llega a alcanzar el umbral sub-milisegundo.

Incluso si se formara un púlsar sub-milisegundo, se desaceleraría hasta un período mayor de 1 ms en unos cientos de millones de años, a menos que su campo magnético sea más débil que $10^7$ G. Es como una peonza que se hace girar a gran velocidad pero que pierde vueltas rápidamente por la fricción con el aire.

Pero, ¿y si los púlsares sub-milisegundo existen y simplemente no los vemos? Los autores también lo comprobaron. Insertaron 40 000 púlsares sub-milisegundo artificiales en datos reales del telescopio MeerKAT y los procesaron con programas de búsqueda estándar. Resulta que en períodos cortos la sensibilidad cae debido a la dispersión de las ondas de radio en el medio interestelar. Pero los púlsares brillantes con señal fuerte no podrían haber pasado desapercibidos. La estadística de los períodos observados muestra que la probabilidad de encontrar un púlsar con período menor de 1 ms es prácticamente nula.

Así que el récord no se bate porque los jueces no miren bien, sino porque la carrera es demasiado corta. Los púlsares sub-milisegundo no están prohibidos por la física, pero su formación está suprimida por limitaciones astrofísicas. Esto desplaza el foco de la búsqueda de límites exóticos a aspectos más mundanos de la evolución estelar. Futuros observatorios de ondas gravitacionales, como Einstein Telescope y Cosmic Explorer, podrán comprobar si la emisión gravitacional limita el giro en el límite de ~716 Hz. Mientras tanto, el púlsar más rápido sigue siendo el poseedor del récord, y quizás nunca se bata.

El púlsar más rápido conocido, PSR J1748-2446ad, da 716 vueltas por segundo, más rápido que una batidora de cocina. Si tuviera el tamaño de la Tierra, un punto en su ecuador se movería a aproximadamente el 0,24 de la velocidad de la luz.

En la novela «El huevo del dragón», de Robert Forward, una estrella de neutrones gira tan rápido que en su superficie viven criaturas que perciben el tiempo de manera distinta. Un púlsar sub-milisegundo sería un objeto aún más extremo, pero la física muestra que tales estrellas no pueden existir durante mucho tiempo.

P_{eq} \simeq 1.40 \, \text{ms} \, B_8^{6/7} \left( \frac{\dot{M}}{0.1 \dot{M}_{\text{Edd}}} \right)^{-3/7} M_{1.4}^{-5/7} R_{13}^{18/7}
Период, при котором магнитный момент и аккреционный момент уравновешиваются; зависит от магнитного поля, темпа аккреции, массы и радиуса.
\Delta M_{\text{eq}} \simeq 0.22 \, M_\odot \, \frac{(M/M_\odot)^{1/3}}{P_{\text{ms}}^{4/3}}
Масса, необходимая для раскрутки нейтронной звезды до периода P_ms; для 1 мс требуется около 0,25 массы Солнца.
P_H \simeq 0.0619 \, \text{ms} \, \left( \frac{M}{M_\odot} \right) \frac{1 + \sqrt{1 - a_*^2}}{a_*}
Характерное время вращения пространства-времени на горизонте чёрной дыры; для 10 масс Солнца и a*=1 даёт 0,6 мс.
Científicos
Enrico FermiPaul DiracSubrahmanyan ChandrasekharMichael FaradayHendrik LorentzAlbert Einstein
Conceptos
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