Jocelyn y su director de tesis

En julio de 1967 se captó una secuencia de señales radioeléctricas extrañas. Se estaban buscando cuásares mediante una técnica llamada IPS (interplanetary scintillation) en un radiotelescopio diseñado por Antony Hewish. No era el radiotelescopio que estamos acostumbrados a ver, de esos en forma de antena parabólica. Éste estaba formado por un millar de postes de unos 3 m de altura que sostenían dos mil antenas (dipolos) interconectadas. El montaje, de 1.6 ha de extensión y con un par de centenares de km de cable y alambre, se llamaba Interplanetary Scintillation Array (IPS Array) y estaba en el Observatorio Mullard de Radioastronomía en la Universidad de Cambridge.

El IPS Array

El IPSA exploraba una zona del espacio entre 50º y -10º con una periodicidad de cuatro días. Los resultados se imprimían con plumillas en rollos de papel a razón de unos 34 m al día. Estos registros eran examinados manualmente por Jocelyn Bell Burnell que con 23 años estaba trabajando en su tesis doctoral. A las pocas semanas de analizar los registros, Jocelyn encontró unas señales que no encajaban con el típico centelleo de los cuásares que estudiaban pero tampoco parecían interferencias. Se dió cuenta también de que, aunque desaparecían y reaparecían, venían de la misma zona del espacio.

Jocelyn Bell en el IPS Array (1968)

De acuerdo con su director de tesis, Antony Hewish, decidieron acelerar el papel para tener una mejor discriminación de la extraña señal. Esto no podía hacerse de forma continua porque suponía unos 3 km de papel al día por lo que se buscaron sólo los momentos adecuados. Durante semanas Jocelyn no fue capaz de dar con la dichosa señal hasta que una noche, a finales de noviembre de 1967, reapareció. Se trataba de una serie de pulsos regularmente espaciados.

Al ver que la señal se adelantaba cuatro minutos cada noche, encajando perfectamente con el tiempo sidéreo, se descartó un origen terrestre. Pero los pulsos parecían claramente artificiales, excesivamente regulares: el periodo era exactamente de 3.67 segundos. Unos días después, P.F. Scott y R.A. Collins lograron hacer la misma observación desde otro radiotelescopio, lo que garantizaba que no era un problema instrumental. John Pilkington midió la dispersión estableciendo que la fuente estaba fuera del Sistema Solar pero dentro de nuestra galaxia.

La posibilidad de que proviniera de seres extraterrestres fue tomada como posible opción lo que, con bastante ironía añadida, les llevó a bautizar a la fuente como LGM1 (Little Green Men: pequeños hombres verdes).

Una noche antes de la Navidad, Jocelyn se puso a examinar otras zonas diferentes en los registros y encontró algo que parecía similar en la zona de α-Casiopea. Confirmó que aparecía en otros días y unas horas más tarde analizó con el radiotelescopio la zona sospechosa durante apenas cinco minutos: los pulsos aparecían claramente con periodos de 1.2 segundos.

Un análisis exhaustivo de los registros permitió encontrar dos nuevos conjuntos de señales: ya iban cuatro. Aunque los llamaron LGM2, 3 y 4, la hipótesis de los hombrecillos verdes se deshizo: era altamente improbable que cuatro mundos extraterrestres enviaran a la vez y en la misma frecuencia señales similares desde lugares tan distantes. Tenía que haber otra causa.

El descubrimiento de la primera fuente de señales se publicó en Nature el 24 de febrebro de 1968, apenas 12 días después de haberlo enviado:

Hewish, A.; Bell, S.J.; Pilkington, J.D.H.; Scott, P.F.; Collins, R. A., 1968. Observation of a rapidly pulsating radio source. Nature, 217: 709-713 (24 de febrero de 1968). DOI: 10.1038/217709a0

El resumen era, como corresponde, breve y claro:

Unusual signals from pulsating radio sources have been recorded at the Mullard Radio Astronomy Observatory. The radiation seems to come from local objects within the galaxy, and may be associated with oscillations of white dwarf or neutron stars.

A partir de ese momento y tras un periodo de popularidad "mediática", Jocelyn Bell abandonó las observaciones y se dedicó a sacar adelante su tesis sobre los cuásares, su objetivo inicial. Luego cambió de lugar de residencia y de trabajo y no volvió a trabajar en el asunto que la hizo efímeramente famosa. Siguió su carrera universitaria y este año 2007, con 64 años, recibió el doctorado honoris causa por las universidades de Oxford y Durham.

Púlsares

La fuente de las insólitas señales resultó ser un alucinógeno tipo de estrella que recibió el nombre de púlsar (de pulsating star). Los púlsares tienen una masa similar a la de nuestro Sol, sólo que reducida a una esfera de pocas decenas de km de diámetro. Son un tipo de estrellas de neutrones con un campo magnético algo más intenso que el terrestre, sobre un billón de veces más o menos. La radiación se emite por los polos de dicho campo que, al no estar alineados con el eje de rotación, convierten a la estrella en un faro cósmico. Los periodos de rotación de los púlsares son difíciles de asimilar: el de LGM1, llamado después PSR B1919+21, es de 1.3373 s; PSR B0531+21 (púlsar del Cangrejo) gira 30 veces cada segundo; PSR B1937+21 tiene un periodo de 0.0015578 s, es decir, gira 642 veces por segundo. La superficie de este púlsar se mueve a 1/7 de la velocidad de la luz.

No se pierdan el "sonido" del púlsar Vela y la imagen tomada por el observatorio de Rayos X Chandra :

Todo eso valía un premio Nobel pero se lo dieron a Antony Hewish, no a Jocelyn Bell, en 1974. Fred Hoyle fue uno los físicos que dijo que deberían haberlo compartido. Jocelyn mantuvo años después que no tenía resquemor por aquello, que a fin de cuentas sólo era una estudiante de doctorado. Espero que esa declaración fuera sólo una muestra de corrección política en vez de una muestra de perfecta inserción en el escalafón.

Para explorar:
Sonidos del espacio.
Sonidos de púlsares.