El telescopio espacial IXPE de la NASA ha logrado, por primera vez, medir directamente el campo magnético del púlsar PSR J1101−6101, apodado ‘Faro’, situado en la Nebulosa del Faro. La detección, que se publica este 9 de julio en The Astrophysical Journal, confirma con más de un 99% de certeza que las partículas de alta energía escapan de este cadáver estelar fluyendo a lo largo de las líneas del campo magnético interestelar.
El resultado, fruto de 18 días de observación continua en junio de 2025, aporta una de las pruebas más sólidas hasta la fecha sobre cómo los púlsares inyectan partículas en el espacio profundo. Y de paso, abre interrogantes inesperados sobre la turbulencia del medio interestelar y la existencia de múltiples mecanismos de aceleración dentro de estos sistemas extremos.
Un faro cósmico que gira 16 veces por segundo
Los púlsares son estrellas de neutrones: los restos ultradensos de estrellas masivas que colapsaron. Contienen más masa que el Sol comprimida en una esfera del tamaño de una ciudad. El púlsar que centra este estudio, catalogado como PSR J1101−6101, gira sobre sí mismo 16 veces por segundo y emite un potente haz de rayos X que recorre el espacio como el destello de un faro. De ahí el nombre de la nebulosa que lo envuelve, una estructura alargada de polvo y gas iluminada por su radiación.
Cuando el púlsar se desplaza a gran velocidad por el medio interestelar, genera una onda de choque en arco, similar a la ola que levanta una lancha rápida. Detrás de esa onda de choque se forma una estela turbulenta de partículas atrapadas, denominada ‘trail’ en inglés. Pero desde 2008, los astrónomos sospechaban que las partículas más energéticas lograban escapar de de la burbuja de choque y fluir hacia adelante, creando un filamento largo y estrecho que apunta en la dirección del campo magnético de la Vía Láctea.
La polarización de la luz, la clave para ver lo invisible
Para confirmar aquella hipótesis, el equipo liderado por Jack Dinsmore, estudiante de la Universidad de Stanford, apuntó el telescopio IXPE hacia el filamento. El instrumento está diseñado para medir la polarización de los rayos X, una propiedad de la luz que revela la orientación de su campo eléctrico y, por tanto, la dirección del campo magnético que la generó. “La prueba irrefutable consistía en medir la polarización de la luz”, explica Dinsmore. “Si el campo magnético apuntaba a lo largo del filamento, significaría que las partículas fluyen siguiéndolo”.
Medir esa polarización no fue sencillo porque la nebulosa es muy tenue. Los científicos de IXPE desarrollaron métodos avanzados de análisis para aprovechar cada fotón, evitando simplificaciones que podrían sesgar la información. Gracias a esas técnicas, lograron determinar la polarización del filamento, de la estela y de la emisión del púlsar con una precisión sin precedentes.
Medir la dirección del campo magnético en el filamento fue la ‘prueba irrefutable’ que necesitaban los científicos.
Los resultados, publicados en The Astrophysical Journal, confirmaron con una certeza superior al 99% que el campo magnético del filamento es paralelo al flujo de partículas. El modelo teórico quedaba así respaldado por una observación directa.
Menor turbulencia y múltiples aceleradores: las sorpresas del púlsar Faro
Pero el dato trajo consigo una sorpresa. El grado de polarización medido resultó ser mucho más alto de lo que esperaban los modelos que asumen una fuerte turbulencia magnética. “Muchos modelos para filamentos suponen una turbulencia intensa”, señala Roger Romani, coautor del estudio y profesor en Stanford. “La alta polarización que medimos indica que la turbulencia es menor de lo que esos modelos necesitan”.
Aún más intrigante fue la comparación con las observaciones en radiofrecuencia. Mientras que los rayos X mostraban un campo magnético paralelo a la estela, los datos de radio revelaban un campo orientado casi en perpendicular. “La divergencia tan marcada entre las orientaciones del campo magnético en radio y en rayos X es una prueba convincente de que estos objetos poseen una estructura muy compleja”, explica Niccolò Bucciantini, del Instituto Nacional de Astrofísica italiano. “Es la primera indicación clara de que partículas de energías diferentes ocupan regiones distintas, lo que apunta a la existencia de múltiples mecanismos de aceleración, potencialmente muy diferentes entre sí”.
Este hallazgo subraya la capacidad única de IXPE para desentrañar la física extrema de los objetos compactos. Además de confirmar una predicción de larga data, el estudio inaugura una nueva vía para comprender cómo los púlsares siembran el medio interestelar de partículas energéticas, un fenómeno que influye en la evolución de las galaxias.
Los próximos pasos pasan por observar otros púlsares con IXPE y por afinar los modelos que integren las diferencias de energía y campo magnético. La Nebulosa del Faro seguirá sirviendo como laboratorio natural para explorar los límites de la física que no podemos reproducir en la Tierra.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: La primera medición directa del campo magnético de un púlsar, confirmando que las partículas escapan a lo largo de las líneas del campo galáctico.
- Dónde: En la Nebulosa del Faro, en torno al púlsar PSR J1101−6101.
- Institución responsable: NASA, con participación de la Universidad de Stanford y el Instituto Nacional de Astrofísica italiano, entre otros.
- Cuándo: Observaciones realizadas en junio de 2025; estudio publicado en The Astrophysical Journal el 9 de julio de 2026.
- Impacto a futuro: Abre una nueva ventana para entender cómo los púlsares inyectan partículas de alta energía al espacio interestelar, un proceso clave en la evolución galáctica.
