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✨ Púlsar

Simula un púlsar de estrella de neutrones giratoria con radiación de dipolo magnético. Observa el barrido de los haces de emisión, el diagrama P-Ṗ, el perfil de pulso y la edad característica. Controla el período de giro, el campo B y la inclinación.

Espacio y Astronomía3DModerada60 FPS⚡ Plasma
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Acerca de esta simulación

Este simulador representa un púlsar como un dipolo magnético giratorio usando el clásico modelo de faro: dos haces de emisión antipodales están fijados a una inclinación α constante respecto al eje de rotación y barren una vuelta completa por cada período de rotación estelar P. Registras un pulso solo cuando el ángulo instantáneo de un haz se acerca lo suficiente a tu ángulo de observador elegido — el brillo resultante es una función gaussiana de esa separación angular, representada como una traza continua en el lienzo inferior del perfil de pulso. Independientemente de la animación, una fórmula de JavaScript aplica la ley de frenado de giro del dipolo magnético Ṗ = 32π²B²R⁶sin²α/(3c³IP) — usando un radio fijo de 10 km y un momento de inercia de 10³⁸ kg·m² — para derivar la tasa de frenado de giro, la edad característica τ = P/(2Ṗ) y la luminosidad de frenado de giro directamente a partir de los controles deslizantes de Período, campo B e Inclinación.

Qué muestra

Una estrella de neutrones girando con período P, proyectando dos haces de faro antipodales desplazados por un ángulo de inclinación α respecto a su eje de rotación. El lienzo inferior traza la intensidad del pulso a lo largo del tiempo — un pico brillante cada vez que el ángulo de un haz barre cerca de tu dirección de observador elegida — junto con una lectura en vivo de frenado de giro (Ṗ, edad característica, luminosidad de frenado de giro, campo B) calculada a partir de los controles deslizantes.

Cómo usarlo

Arrastra el Período P (escala logarítmica, 0,001–10 s) y el campo B (log₁₀ Gauss, 10⁸–10¹³ G) para moverte entre púlsares de milisegundos y otros jóvenes y fuertemente magnetizados; ajusta la Inclinación α y el ángulo del Observador para cambiar cuándo los haces barren cerca de ti; Pausar/Reproducir congela o reanuda la rotación.

¿Sabías que...?

El Púlsar del Cangrejo, el núcleo colapsado que dejó la supernova del año 1054, gira con un período de tan solo 33 milisegundos y se está frenando gradualmente — exactamente el tipo de frenado de giro por dipolo magnético que calcula este simulador — perdiendo unos 38 nanosegundos de período cada día.

Preguntas frecuentes

¿Qué desencadena realmente un pulso en la traza de intensidad, y cómo se calcula?

En cada fotograma, el código calcula la distancia angular entre el ángulo del observador y cada uno de los dos ángulos de haz antipodales (beamAngle1 = angle + α, beamAngle2 = beamAngle1 + π), toma la menor de las dos distancias, y la convierte en un valor de brillo con una caída gaussiana: intensity = exp(-Δ²/0.05). Ese único número se introduce en un búfer circular de 300 muestras en cada fotograma y se redibuja como la línea de perfil de pulso desplazable en el lienzo inferior — no tiene nada que ver con el degradado del cono de haz dibujado en el lienzo principal, que es simplemente un ancho de renderizado fijo de 0,15 radianes.

¿Qué determina la tasa de frenado de giro Ṗ y la edad característica τ?

Una función de JavaScript separada, no el código de dibujo del lienzo, calcula Ṗ = 32π²·B²R⁶sin²α / (3c³·I·P) usando los controles deslizantes de Período, campo B e Inclinación junto con tres constantes fijas incorporadas en el código: velocidad de la luz c = 3×10⁸ m/s, radio estelar R = 10⁴ m (10 km) y momento de inercia I = 10³⁸ kg·m². A partir de ese Ṗ, la edad característica es τ = P/(2Ṗ) y la luminosidad de frenado de giro es L = 4π²I·Ṗ/P³ — ambas recalculadas en vivo en cada fotograma de la animación.

¿Cambiar el ángulo de inclinación llega a ocultar los pulsos, como en un púlsar real?

No en este modelo 2D simplificado. Ambos ángulos de haz se calculan como la fase de rotación siempre creciente de la estrella más un desplazamiento constante (angle + α y angle + α + π), así que cada rotación completa barre un haz por los 360° sin importar el valor de α — la inclinación solo desplaza cuándo, en la rotación, un haz se alinea con tu ángulo de observador, nunca elimina la intersección. La visibilidad de un púlsar real depende en cambio de la geometría 3D del cono de haz, donde algunas combinaciones de inclinación/línea de visión genuinamente nunca se cruzan; este simulador cambia esa sutileza geométrica por una imagen clara de faro en 2D.

¿Qué representan las seis líneas curvas que atraviesan la estrella de neutrones?

Son un boceto estilizado de líneas de campo dipolar, no un campo resuelto: se redibujan seis curvas de Bézier en cada fotograma, cada una anclada en el centro de la estrella y rotada por la misma variable angle acumulativa que impulsa los haces, espaciadas 60° entre sí. Ilustran la idea de que los haces de emisión están ligados a un eje magnético giratorio, pero las formas de las curvas en sí no se derivan de las ecuaciones de Maxwell ni de ninguna fórmula de campo dipolar.

¿Por qué la edad característica se muestra a veces en kyr, a veces en Myr o Gyr?

El simulador siempre calcula τ = P/(2Ṗ) en segundos internamente, lo convierte a años dividiendo por 3,15×10⁷, y luego elige la unidad que mantiene el número mostrado legible: gigaaños si τ supera los 10⁹ años, megaaños si supera los 10⁶ años, y kiloaños en caso contrario. Arrastrar los controles deslizantes de campo B o Período hacia campos más débiles o períodos más largos empuja τ hacia arriba y puede cambiar la unidad mostrada de kyr a Myr a Gyr.

⚙ Bajo el capó

Pon a girar una estrella de neutrones e inclina su campo magnético: arrastra los controles deslizantes de período y campo B y observa cómo el haz de radio barre tu ángulo de observador como un faro.

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