Sonidos del Universo

por Jaime Rubén García
Instituto Copérnico, Argentina

Esta actividad está acompañada por una cinta de cassette de audio que deberá solicitarse al Instituto Copérnico

[Introducción] - [0329+34] - [0950+08] - [0833-45] - [CP0834] - [CP0950] - [Júpiter] - [Sol]

Los sonidos grabados que se escuchan en esta cinta, son algunos de los sonidos de la naturaleza; sin embargo, no se originaron en la Tierra, sino que provienen del espacio exterior. En algunos casos, tan lejos como el radio de la Vía Láctea, nuestra galaxia.

La primera secuencia de registros, corresponde al ruido de seis pulsares. Estos extraños pulsares, que fueran detectados por primera vez, por radioastrónomos en 1967, tienen una regularidad radioeléctrica, que sugería la posibilidad de que fueran emisiones de seres extraterrestres inteligentes. Pero, después de un año de estudios cuidadosos, se determinó que la fuente del ruido provenía de un objeto pequeño (quizá de no más de 16 kilómetros de diámetro), que rotaba rápidamente. Esto encaja perfectamente con el modelo astrofísico de las estrellas de neutrones, tal vez los restos de la explosión de una supernova. Se detectaron varios pulsares asociados a nebulosas remanentes de supernovas.

Se cree que el mecanismo de los radio pulsos sea originado en la rotación de la estrella de neutrones, cuyo intenso campo magnético no está alineado con el eje de rotación del objeto. La materia caliente expulsada por la inercia rotacional desde la estrella, a pesar del fuerte campo gravitacional, sale rotando a lo largo de las líneas de fuerza del campo magnético, para ser acelerada hasta un apreciable porcentaje de la velocidad de la luz. Mientras esto ocurre, la masa de esa materia aumenta con la velocidad y escapa, dando lugar a la detección de los radiopulsos. La mayoría de estos pulsos tienen una frecuencia de emisión de alrededor de los 400 MHz.

El primer pulsar de la secuencia es 0329+34. Los nombres de los pulsares contienen también sus coordenadas; por lo tanto, este objeto está situado en Ascensión Recta 3 horas 29 minutos y Declinación 34 grados al norte del Ecuador Celeste. Tiene un período de pulsación de 0,715 segundos.

Se ha observado que el período de pulsación de estos objetos disminuye con el tiempo, siendo el orden de variación de milisegundos al cabo de varios meses. El período relativamente lento del primer objeto indica que quizá sea bastante viejo. El segundo pulsar, 0950+08, tiene un período de pulsación más rápido: 0,253 segundos.

Los pulsares han sido estudiados muy cuidadosamente por los radioastrónomos; no sólo porque son intrínsecamente fascinantes, sino también porque representan un estado inusual de la materia, que no es posible imitar en los laboratorios terrestres. La densidad de los pulsares los ubica entre las estrellas enanas blancas y los agujeros negros; por esto, el pulsar es una pieza importante en el más grande de los rompecabezas; y el nombre de ese rompecabezas es cosmología.

El tercer pulsar es 0833-45, y sus rápidos pulsos provienen de la constelación austral de Vela; tiene un período de 0,089 segundos.

Es interesante reproducir el registro del pulsar de Vela a la mitad de la velocidad con la que fue grabado. Por esto se ha incluido una porción del registro anterior a la mitad de la velocidad; préstese atención al ritmo peculiar que posee.

Los tres primeros pulsares fueron registrados en un época de su vida en que eran radioemisores muy fuertes, por eso los sonidos grabados fueron, en su mayoría, producidos por la energía del objeto. Esto no es lo más común cuando se reciben los sonidos de los pulsares, pues normalmente se mezclan con sonidos galácticos y ruido térmico del radiorreceptor.

Los tres pulsares siguientes, por lo tanto, son mucho más representativos de lo que los radioastrónomos captan habitualmente, pues los pulsos se confunden en el espectro muy amplio de ruidos de fondo. Además, debido a la extrema debilidad de la fuente es muy difícil separar el pulso de los sonidos de fondo, a pesar de que se utilizan puertas de ruido y filtros.

La intensidad del sonido del pulsar varía día tras día, e inclusive, de una hora para otra. Esto no se debe a ninguna causa intrínseca del pulsar, sino a las condiciones del medio que rodea a la estrella. Cada clase de electrones que se desplaza en el espacio exterior, lo hace en un haz, entre la fuente y el radiorreceptor; este último tiene el efecto de dispersar los pulsos, con el resultado que los componentes de frecuencias más altas arriban una fracción de segundo antes que los de menores frecuencias. Para que los pulsos puedan ser detectados, es necesario que sean mayores o iguales que el ancho de la banda receptora del radiotelescopio.

El quinto pulsar, CP0834, es un representante de esta condición crucial, y tiene un período de pulsación de 1,2738 segundos. Se observa que los pulsos son menos intensos que los del anterior, y casi no puede separárselos del ruido de fondo.

El último pulsar, CP 0950, tiene un período de pulsación de 0,2508 segundos.

El planeta Júpiter es también una fuente considerable de radioondas, que ocurren ocasionalmente. El mecanismo se piensa que es debido a la dispersión de pequeñas partículas en el intenso campo magnético de Júpiter.

Este tipo de radiación es también conocida por el nombre de radiación de sincrotrón, debido al acelerador de partículas en el cual este efecto fue observado por primera vez. En el caso de Júpiter, estos sonidos tienen un tipo característico, similar al romper de las olas del mar, seguido de una segunda estructura regular.

El último registro de esta grabación es de sonidos típicos provenientes del Sol, y han sido captados durante un período relativamente intenso de actividad de manchas solares.

Este tipo peculiar de tormenta, en el lenguaje común de los observadores solares, es una emisión del tipo 3. Comienza con un ruido rápidamente creciente, alcanzando su intensidad completa en unos pocos segundos, para entonces decaer lentamente, a lo largo de un minuto. El mecanismo para este ruido se piensa que es debido a partículas cargadas que se desplazan en el campo magnético solar, con un apreciable porcentaje de la velocidad de la luz. Esto ocurre en un flare (destello) explosivo. Para las radiocomunicaciones es muy dramático, pues hace que la recepción, en onda corta, sea imposible. No hay estructura secundaria como la de la emisión de Júpiter.

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