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Tio Petros

Einstein, annus mirabilis. Jornada 3 (5)

SEGUNDA PONENCIA DE LA TARDE



ANTHONY HEWISH. Premio nobel física 1.974
FISICA DE LOS PULSARES Y ENSAYOS DE EINSTEIN

Es sin duda toda una experiencia oir hablar de algo tan mítico como el descubrimietno de los púlsares, cuando el ponente habla en primera persona. Eso es lo que se ha oído esta tarde en Donostia. Hewish ha glosado su descubrimiento (codescubrimiento con su estudiante Jocelyn Bell-Burnell, habría que decir) de forma muy atrayente y amena. Afirma que todo esto a Einstein le habría encantado . Desgraciadametne, el descubrimietno se realizó en 1.967, demasiado tarde para el físico genial.

Explica el interés de los púlsars por al menos dos propiedades de los mismos:

1.- Presentan campos gravitatorios extraordinariamente potentes, lo que los hace ser unos perfectos laboratorios para testear la Teoría General de la relatividad.

2.- Proporcionan un método de medición de tiempo extraordinariametne regular.

A lo largo de la charla, el profesor Hewish presenta la nebulosa del Cangrejo como el resto de una explosión de supernova ocurrida en 1.054 ( en ese año llegó a la tierra la luz procedente de la explosión, matiza). Un estudio de las velocidades de la envoltura estelar lanzada por la explosión indica de forma certera el origen de todo ello: en dicho punto existe una estrella extraordinaria que emite en banda ancha incluido el espectro visible(hecho no corriente en los pulsares). La estrella emite destellos de frecuencia de milisegundos, lo que indica una estrella masiva de dimensiones mínimas que gira muy rápido, a la vez que emite en direccionalmente. Cuando el rayo emisor barre la zona de la tierra vemos el destello.

Explica que el descubrimiento se realizó mientras buscaban galaxias que presentaban un efecto de titilación análogo al que presentan las estrellas por culpa de factores atmosféricos, mientras los planetas no los presentan por no parecer objetos puntuales. Con los cuasars pasa algo parecido, pero el culpable es el viento solar.

Sin embargo se detectó el 6 de agosto de 1.967 una fluctuación con un 100% de variación de intensidad respecto a la componente fija de la misma a medianohce, momento que excluye lausas solares. Tras ser observado varias veces y regustrado mediante registradores del momento (de pluma de tinta), y trasw cambiar los registradores y ratificar la observación surge la estravagante posibilidad de emisiones inteligentes.

Esto se desechó cuando no pudo observarse efeco Doppler alguno que indicara que la emisión provenía de un planeta en rotación a una estrella. La hipótesis que restaba debía ser la buena: una estrella muy densa, quizás una enana blanca, pero más posiblemente una estrella de neutrones.

Explica en profesor Hewish que el principio el exclusión de Pauli para fermiones impide que cuando una estrella se condensa (una enana blanca por ejemplo) los electrones se apilen densamente. A pesar de esto, si la presión continúa aumentando se da un proceso de combinación de un protón con un electrón:

p+ + e- = n0 + v (neutrino)

este proceso es inverso al de degeneración de un neutrón en un protón y un electrón, suceso más corriente.

Cuando esto sucede, nada impide a un nuevo colapso, formándose una jalea de neutrones ultradensa (del orden de mil millones de toneladas por centímetro cúbico) , que por conservación del momento angular debe girar vertiginosamente.

Tras describir la estructura posible de estas estrellas, consistente en una corteza de materia degenerada normal (esto es: análoga a la de una enana blanca, sin la reacción anteriormente citada); un manto neutrónico y quizás un núcleo de quarks libres; el profesor Hewish pasa a describir los efectos de relatividad general en un sistema binario formado por dos estrellas de este tipo.

Menciona al menos tres efectos en su charla:

1.- La emisión de ondas gravitacionales por los objetos masivos que giran uno alrededor del otro

2.- La precesión orbital.

3.- La precesión geodésica, o precesión del eje de giro de los objetos sobre sí mismos.

Respecto a la emisión de ondas gravitacionales, aclara que nunca se han observado directamente; sin embargo la pérdida de energía orbital de estos sistemas, perfectamente medible, se muestra finamente ajustada a lo esperable por emisión de dichas ondas.

Menciona valore obtenidos para las precesiones orbitales de ciertos sistemas binarios como PSR 1913+16 (Hulse y Tyler, 1973, Arecibo), con un período de 59 milisegundos. Esto significaba que el PSR 1916+13 era el sistema idóneo para el estudio de sistemas orbitantes sobre campos gravitatorios fuertísimos.

La excepcional estabilidad de la velocidad de giro de algunos sistemas binarios parecidos es tal que el período del sistema conocido como PSR1937+21 se haya cifrado en 1,55780644887275 milisegundos, con un error máximo de tres en su última cifra decimal, lo que habilita a estos sistemas como relojes de precisión prácticamente insuperable.
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2 comentarios

Sildenafil -

Necesito que me expliques para que se utiliza esta formula: p+ + e- = n0 + v (neutrino????
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Jorenob -

Muy interesante no conocía a Anthony Hewish. Ni sabía que se podía aplicar el Efecto Doppler en emisiones de ondas de radio en el espacio.
Lo que me a parecido también muy curioso es la forma en que se aplica el Principio de Exclusión de Pauli, recuerdo estudiarlo en química, pero solo como parte de los experimentos que se realizaron para conocer el átomo.
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