Púlsares y Quásares en Wing Commander

Mis dos anteriores envíos, dedicados a Star Trek: Generations y al colapso de estrellas, me ha recordado otra película donde el tratamiento que reciben determinados objetos astronómicos es sencillamente demencial. La película en cuestión es Wing Commander, poco exitosa adaptación de un videojuego de éxito. En ella, los viajes interestelares se realizan mediante púlsares y quásares, que son utilizados como si fueran agujeros de gusano entre distintas regiones del espacio. Es más, al inicio de la película, el protagonista "salta" a través de un púlsar que está cerca de la Tierra.

¿Y qué es eso de un púlsar o un quásar? Pues son objetos astronómicos que poco tienen que ver con lo que se ve en la película, o incluso entre ellos mismos (salvo la terminación -sar).

Un púlsar es una estrella de neutrones que emite pulsos de radiación electromagnética de forma regular. Su nombre viene precisamente de pulsating star (estrella pulsante). Ah, ya, pero ¿qué es una estrella de neutrones?

Una estrella de neutrones es el resto de una estrella, al final de su ciclo de vida. Ya expliqué hace dos envíos, que una estrella es un inmenso reactor de fusión nuclear, que mantiene un equilibrio entre su propia gravedad, que trata de comprimirla, y la energía liberada por los procesos nucleares, que tratan de expandirla. Durante la mayor parte de su vida, la estrella transforma el hidrógeno en helio. A medida que el hidrógeno se agota, la estrella comienza a colapsarse por su propia gravedad, calentando su interior hasta que se inician otros procesos nucleares (transformación de helio en carbono) que vuelven a expandirla. El helio también se agota, se vuelve a colapsar, se inicia otro proceso nuclear... así hasta que llegamos a procesos nucleares que en vez de generar energía, la consumen. Llegados a este punto, al no existir una fuerza que compense la gravedad, la propia masa de la estrella la colapsa sobre sí misma, hasta convertirse en materia degenerada.

En la materia degenerada, no hay átomos ni espacio entre ellos. Es básicamente un amalgama de partículas subatómicas. En las estrellas ligeras, como nuestro Sol, el colapso termina cuando la presión ejercida por los electrones, es suficiente para compensar la fuerza gravitatoria, formando una enana blanca. En estrellas más masivas, eso no es suficiente, y tras una espectacular explosión (supernova), el nucleo continúa colapsándose hasta que protones y electrones se combinan para formar neutrones. Tenemos un conglomerado de neutrones, bien juntitos: una estrella de neutrones. Si la masa fuera aún mayor, ni siquiera la presión de los neutrones detendría el colapso, y se formaría un agujero negro.

Pero quedémonos con la estrella de neutrones. Hemos visto que es un objeto formado exclusivamente por neutrones apelotonados, con una densidad inmensa. Las estrellas suelen girar sobre sí mismas, como un planeta, y poseen también un campo magnético. Cuando una estrella se colapsa, no deja de girar, sino más bien al contrario. La ley de conservación del momento angular nos dice que un cuerpo en rotación, sobre el que no actuan fuerzas externas, debe mantener su momento angular. ¿Y qué es el momento angular? Pues es la suma del momento lineal o cantidad de movimiento de cada particula, por su respectivo vector de posición con respecto al eje de rotación.

¿Ein? ¿Lo cualo? Vamos con un ejemplo. Supongamos que nos sentamos en una silla de esas de oficina, que giran sobre sí mismas, y nos damos un impulso para dar vueltas, con los brazos y piernas extendidos. El momento angular de nuestro dedo índice (por ejemplo), sería su masa multiplicada por la velocidad que tenga (eso es la cantidad de movimiento) y además, multiplicada por la distancia al eje de giro (que será una vertical que atravesará o pasará cerca de nuestra cabeza). Eso, aplicado a todas las partes del cuerpo y sumado todo, debe permanecer constante (o casi, ya que el rozamiento nos irá frenando poco a poco). Eso quiere decir que si replegamos los brazos y piernas, ¡aumentaremos nuestra velocidad de giro! Comprobadlo, es muy fácil. O si no os queréis marear, podéis ver alguna competición de patinaje artístico. Fijáos como cuando un patinador comienza a girar, junta sus brazos y piernas lo más posible para girar más deprisa. Con las estrellas pasa lo mismo. A medida que se colapsa, su velocidad de giro aumenta. Cuando llega al estado de estrella de neutrones, su velocidad puede ser de varias revoluciones por minuto.

A esto hay que añadirle que su campo magnético emite un haz de ondas electro- magnéticas desde los polos. Si el eje del campo magnético y el eje de rotación no coinciden, tenemos una especia de "faro estelar". Un observador situado de forma que uno de los polos del eje magnético "apunte" hacia su posición durante un instante en cada giro, vería un pulso electromagnético de frecuencia regular. Es decir, un púlsar. En esta página, podemos ver una animación muy explicativa.

Así que un púlsar no es más que el resto de una estrella. Un conglomerado de neutrones, que gira sobre sí mismo. Difícilmente puede pensarse en eso como en algún tipo de "agujero" en el espacio, sino más bien como en algo que se ha quedado a mitad de camino, sin llegar a convertirse en agujero negro. Por otro lado, la estrella más cercana que conocemos, Próxima Centauri, está a más de cuatro años luz de distancia, y nunca se convertirá en púlsar, ya que es más pequeña y ligera que nuestro Sol.

¿Y qué es un quásar? Su nombre viene de quasi-stellar radio source, y son objetos muy lejanos, que emiten una enorme cantidad de energía. Y con muy lejanos, quiero decir, muy muy lejanos de verdad, del orden de cientos o miles de millones de años luz de distancia. Para hacernos una idea de la escala, nuestra galaxia tiene un diámetro de unos 100.000 años luz. La Gran Nube de Magallanes (una pequeña galaxia satélite de la nuestra) está a unos 160.000 años luz, y la galaxia de Andrómeda, a unos 3 millones de años luz. Se cree que los quásares son núcleos activos de galaxias, que emiten una candidad brutal de energía (están a miles de millones de años luz de distancia, ¡y se pueden observar!) debido a la presencia de un agujero negro supermasivo en su interior. Y con supermasivo me refiero a más de un millón de veces la masa del sol.

Una vez comprendido esto, un quásar tampoco parece que se pueda usar como en la película. Vale, hay un "super agujero negro" de su centro, pero para llegar a él habría que recorrer una distancia inimaginable.