Telescopio espacial de la NASA mide por primera vez campos magnéticos de un púlsar

Por primera vez, la NASA ha logrado medir directamente los campos magnéticos de un púlsar, uno de los objetos más extremos del universo. Utilizando el telescopio espacial IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), un equipo internacional de astrónomos estudió el púlsar PSR J1101−6101, ubicado en el corazón de la nebulosa conocida como Lighthouse Nebula (Nebulosa del Faro). Los resultados, publicados en la revista Astrophysical Journal, ofrecen una nueva visión sobre cómo estas estrellas de neutrones en rápida rotación interactúan con su entorno.

Los púlsares son estrellas de neutrones que emiten haces de radiación desde sus polos magnéticos, similares a un faro cósmico. Giran a velocidades extraordinarias y generan campos magnéticos billones de veces más intensos que los de la Tierra. Hasta ahora, los científicos no habían podido medir directamente la orientación de esos campos en las estructuras que rodean al púlsar. La misión IXPE, lanzada en 2021, está diseñada específicamente para estudiar la polarización de los rayos X, una propiedad que revela la dirección de los campos magnéticos.

Entre junio y julio de 2025, IXPE apuntó sus instrumentos hacia la nebulosa Lighthouse durante casi 18 días consecutivos. Los astrónomos centraron su atención en dos estrechas prolongaciones de rayos X que se extienden desde el púlsar: una más larga llamada 'filamento' y otra más corta denominada 'estela'. Cuando partículas de alta energía provenientes del púlsar chocan con el gas del espacio interestelar, se forma un arco de choque similar a la estela de un barco. La mayoría de las partículas quedan atrapadas detrás de ese arco, formando la estela turbulenta. Desde 2008, se sospechaba que las partículas más energéticas escapaban a través del arco de choque y fluían a lo largo de las líneas del campo magnético galáctico, creando el fino filamento de la nebulosa.

'Queríamos poner a prueba esa teoría', explicó Jack Dinsmore, estudiante de la Universidad de Stanford y autor principal del estudio. 'La prueba definitiva sería medir la polarización de la luz, que indica la dirección del campo magnético. Si el campo apunta a lo largo del filamento, eso confirma que las partículas del filamento fluyen siguiendo el campo'. El principal desafío era que la nebulosa Lighthouse es relativamente tenue. Para superarlo, los científicos desarrollaron métodos avanzados de análisis que aprovechan al máximo cada dato, evitando simplificaciones que pudieran limitar la información.

Con estas nuevas herramientas y las observaciones, el equipo logró medir la polarización del filamento, la estela y la señal de emisión del púlsar. El análisis confirmó con más del 99% de confianza que el campo magnético se alinea con el flujo de partículas. Sin embargo, el grado de polarización resultó ser tan alto que plantea nuevas interrogantes. 'Muchos modelos de filamentos suponen una fuerte turbulencia magnética', señaló Roger Romani, profesor de Stanford y coautor del artículo. 'El alto grado de polarización que medimos indica una turbulencia menor de la que esos modelos requieren'.

Otro hallazgo relevante fue la discrepancia entre las observaciones en rayos X y en radiofrecuencia. Mientras que IXPE detectó un campo magnético paralelo a la estela en rayos X, observaciones previas en ondas de radio mostraron un campo casi perpendicular. 'La sorprendente divergencia en las orientaciones del campo magnético entre longitudes de onda de radio y rayos X proporciona evidencia convincente de la naturaleza altamente estructurada de estos objetos', comentó Niccolò Bucciantini, del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia y coautor del estudio. 'Esta es la primera indicación clara de que partículas con diferentes energías ocupan regiones distintas dentro del sistema, lo que sugiere la presencia de múltiples mecanismos de aceleración potencialmente muy diferentes'.

La misión IXPE, una colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Italiana, continúa proporcionando datos sin precedentes que permiten descubrimientos revolucionarios sobre objetos celestes en todo el universo. Para el público mexicano, este avance subraya la importancia de la observación espacial en distintas longitudes de onda para comprender los fenómenos más extremos del cosmos. La comunidad astronómica internacional sigue de cerca estos resultados, que podrían redefinir los modelos teóricos sobre la física de los púlsares y la dinámica de los campos magnéticos en el espacio interestelar.