viernes, 13 de agosto de 2010

"Ciudadanos científicos" de Einstein@Home descubren un púlsar en los datos del radiotelescopio de Arecibo

Imagen de una simulación del pulsar PSR J2007 2722, 12 de agosto 2010.

Las computadoras ociosas son el parque de los astrónomos: Tres ciudadanos científicos -un alemán y una pareja de norteamericanos- han descubierto un nuevo púlsar de radio oculto en los datos recogidos por el Observatorio de Arecibo. Este es el primer descubrimiento en el espacio profundo gracias a Einstein@Home, que utiliza tiempo donado del hogar y de computadoras de oficina de 250.000 voluntarios de 192 países diferentes. Los ciudadanos acreditados con el descubrimiento son Chris y Helen Colvin, de Ames, Iowa y Daniel Gebhardt, de la Universität Mainz, Musikinformatik, Alemania. Sus equipos, junto con otros 500.000 de todo el mundo, analizan los datos para Einstein@Home (en promedio, los donantes contribuyen con dos equipos cada uno).

El nuevo púlsar -llamado PSR J2007 2722- es una estrella de neutrones que gira 41 veces por segundo. Está en la Vía Láctea, a unos 17.000 años luz de la Tierra en la constelación Vulpecula. A diferencia de la mayoría de los pulsares que giran tan rápidamente y de manera constante, PSR J2007 2722 está solo en el espacio, no tiene en órbita una estrella compañera. Los astrónomos lo consideran de especial interés ya que es probable que sea un pulsar reciclado que perdió su compañera. Sin embargo, no se puede descartar que puede ser un pulsar jóven nacido con un campo magnético menor de lo normal.

Einstein@Home, con sede en el Centro de Gravitación y Cosmología en la Universidad de Wisconsin, Milwaukee, y en el Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein, Hannover), ha estado buscando ondas gravitacionales en los datos del Observatorio LIGO de EE.UU desde 2005. A partir de marzo de 2009, Einstein@Home también empezó a buscar señales de radio-pulsares en las observaciones astronómicas del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Arecibo es el radiotelescopio más grande y más sensible del mundo, y es administrado por la Universidad de Cornell. Alrededor de un tercio de la capacidad informática Einstein@Home se utiliza para buscar datos de Arecibo.

"Este es un momento emocionante para Einstein@Home y nuestros voluntarios. Esto demuestra que la participación del público puede descubrir cosas nuevas en nuestro universo. Espero que inspire a más gente a unirse a nosotros para ayudar a encontrar otros secretos escondidos en los datos", dice Bruce Allen, líder del proyecto Einstein@Home, Director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein), y profesor adjunto de Física en la Universidad de Wisconsin. Milwaukee.

El paper, "Pulsar descubierto por Computación Global de Voluntarios", está escrito por el estudiante graduado de Allen, Benjamin Knispel, del Instituto Albert Einstein, Alemania, Bruce Allen, James M. Cordes, profesor de Astronomía de Cornell y director del Consorcio Pulsar ALFA, y un equipo de colaboradores. Se anuncia el primer descubrimiento astronómico real por un voluntario del público del proyecto de computación distribuida.

"No importa qué más podamos encontrar sobre él, este púlsar está destinado a ser sumamente interesante para comprender la física básica de las estrellas de neutrones y cómo se forman. Su descubrimiento ha requerido un complejo sistema que incluye el telescopio de Arecibo y los recursos de computación en el Instituto Albert Einstein, en el Centro de Computación Avanzada de Cornell, y en la Universodad de Wisconsin, Milwaukee, para poder enviar datos a escala mundial a los voluntarios de Einstein@Home", dijo Cordes.

El Observatorio de Arecibo es un proyecto financiado por la National Science Foundation, que colabora con el Max Planck Gesellschaft para el apoyo a Einstein@Home.
El sitio web de Einstein@Home es: http://einstein.phys.uwm.edu/

Material adicional a la publicación: http://www.aei.mpg.de/english/contemporaryIssues/akt_news/pressinfo/index.html

Material de apoyo adicional:

Las ondas gravitacionales fueron predichas por primera vez por Einstein en 1916 como consecuencia de su teoría de la relatividad general, pero aún no se han detectado directamente. Einstein@Home fue desarrollada como parte las actividades del Año Mundial de la Física 2005 de la Sociedad Americana de Física. Durante los últimos cinco años, Einstein@Home ha estado buscando ondas gravitacionales en los datos de los detectores LIGO de EE.UU.

Los púlsares de radio son estrellas de neutrones que giran rápidamente y emiten haces de ondas de radio -en forma similar a como lo hacenlos faros-, que pueden barrer la Tierra con una frecuencia de 716 veces por segundo. Fueron descubiertos en 1967 por Jocelyn Bell y Antony Hewish. (Casualmente, la primera que se descubrió fue también en la constelación de Vulpecula.) Los púlsares que poseen compañeras orbitando son llamados púlsares binarios. Ellos se han utilizado para comprobar la teoría de Einstein de la relatividad general con muy alta precisión.

Pulsar de reciclado interrumpido: Cuando dos estrellas masivas nacen juntas de la misma nube de gas, pueden formar un sistema binario y orbitar entre sí desde el nacimiento. Si las dos estrellas son por lo menos un par de veces más masivas que nuestro Sol, las vidas de ambas terminan en explosiones de supernovas. La estrella más masiva estalla primero dejando atrás una estrella de neutrones. Si la explosión no desplaza lejos la segunda estrella, el sistema binario sobrevive. La estrella de neutrones puede ahora ser visible como un púlsar de radio, y poco a poco pierde energía, y su velocidad de giro disminuye. Más tarde, la segunda estrella puede hincharse, permitiendo que la estrella de neutrones aspire su materia. La materia que cae en la estrella de neutrones la hace gira más y reduce su campo magnético. Esto se llama "reciclaje" porque devuelve la estrella de neutrones a un estado en que la hace girar rápidamente. Por último, la segunda estrella también estalla en una supernova, produciendo otra estrella de neutrones. Si esta segunda explosión tampoco interrumpe el sistema binario, se forma un sistema binario doble de estrellas de neutrones. De lo contrario, la estrella de neutrones pierde la otra compañera y se convierte en un "Pulsar de reciclado interrumpido", girando entre unas pocas y 50 veces por segundo.

El Observatorio de Arecibo es el más grande radiotelescopio de un solo plato en el planeta y se utiliza para el estudio de los pulsares, las galaxias, los objetos del Sistema Solar, y la atmósfera de la Tierra. El púlsar binario primero fue descubierto en Arecibo en 1974 y condujo a Hulse y Taylor en 1993 al Premio Nobel en Física, debido a su estricta prueba de la relatividad general. La encuesta Pulsar ALFA (PALFA) que está teniendo lugar en Arecibo utiliza una cámara de radio especializada, el Arreglo Alimentador de Arecibo en banda L, y está gestionado por el Consorcio PALFA de astrónomos. Los grandes conjuntos de datos de la encuesta de Arecibo son archivados y procesados inicialmente en Cornell y otras instituciones PALFA. Para el proyecto Einstein@Home, los datos son enviados desde el Centro de Computación Avanzada de Cornell al Instituto Albert Einstein (AEI) de Hannover a través de enlaces de Internet de banda ancha, con tratamiento previo y luego se distribuyen a los ordenadores de todo el mundo. Los resultados son devueltos al AEI y Cornell para una mayor investigación.

El Consorcio Pulsar ALFA(PALFA) se formó en 2003 para llevar a cabo una encuesta de púlsar a gran escala con el telescopio de Arecibo. Incluye astrónomos de veinte universidades, institutos y observatorios de todo el mundo.

El Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) es el mayor instituto de investigación en el mundo dedicado al estudio de la relatividad general. Sus dos ramas en Potsdam y Hannover apoyan la investigación en astrofísica, la física teórica, las matemáticas y la física experimental. El Hannover AEI es una empresa conjunta de la Sociedad Max Planck y la Universidad Leibniz de Hannover. Juntos con los socios británicos operan el detector de ondas gravitatorias GEO600 cerca de Hannover, Alemania, es un socio en el proyecto LIGO estadounidenses, y desempeña un papel importante en el análisis de los datos de todos los detectores de ondas gravitacionales existentes, incluido el detector de VIRGO en Italia. El software que se utiliza en las búsquedas de radio de Einstein@Home fue desarrollado por el AEI en Hannover.

El Centro de Gravitación y Cosmología en la Universidad de Wisconsin-Milwaukee aloja el proyecto Einstein@Home y desempeña un papel importante en las actividades de análisis de datos de la Colaboración Científica LIGO. También lleva a cabo observaciones de radio en Arecibo radio como un Centro de Control Remoto de Arecibo (ARCC).

BOINC es la Infraestructura Abierta de Berkeley para Computación en Red utilizada por Einstein@Home y otros muchos proyectos de computación voluntaria como SETI@Home. Fue desarrollado en la Universidad de California en el Laboratorio Berkeley de Ciencias Espaciales, en un esfuerzo dirigido por el Dr. David Anderson.

Financiamiento
La National Science Foundation de Estados Unidos apoya este trabajo a través de subvenciones al proyecto Einstein@Home, al proyecto PALFA, al proyecto de BOINC en la Universidad de California, Berkeley, y por medio de un acuerdo cooperativo con la Universidad de Cornell para operar el Observatorio de Arecibo. ElInstituto Albert Einstein de Física Gravitacional es apoyado por la Sociedad Max Planck y la Universidad Leibniz de Hannover.



Fuente:
Einstein@Home 'citizen scientists' discover a new pulsar in Arecibo telescope data
Artículo de prensa en PDF: Einstein@Home 'citizen scientists' discover a new pulsar in Arecibo telescope data

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