Einstein@Home es un proyecto informático voluntario que busca señales de estrellas de neutrones en rotación en datos de detectores de ondas gravitacionales, de grandes radiotelescopios y de un telescopio de rayos gamma. Las estrellas de neutrones se detectan por su emisión de radio y rayos gamma pulsados como púlsares de radio y/o rayos gamma . También podrían ser observables como fuentes de ondas gravitacionales continuas si giran rápidamente y están deformadas de forma no axisimétrica. El proyecto se lanzó oficialmente el 19 de febrero de 2005 como parte de la contribución de la Sociedad Estadounidense de Física al evento del Año Mundial de la Física 2005. [3]
Einstein@Home busca datos de los detectores de ondas gravitacionales LIGO . El proyecto lleva a cabo las búsquedas más sensibles en todo el cielo para detectar ondas gravitacionales continuas. Si bien aún no se ha detectado ninguna señal de este tipo, los límites superiores establecidos por los análisis de Einstein@Home proporcionan restricciones astrofísicas sobre la población galáctica de estrellas de neutrones giratorias.
Einstein@Home también busca datos de radiotelescopios del Observatorio de Arecibo , y en el pasado ha analizado datos del Observatorio Parkes . El 12 de agosto de 2010, el primer descubrimiento por Einstein@Home de un púlsar de radio no detectado previamente J2007+2722 , encontrado en datos del Observatorio de Arecibo, fue publicado en Science . [4] [5] Este fue el primer descubrimiento basado en datos realizado por un proyecto informático voluntario. Hasta diciembre de 2023, Einstein@Home había descubierto 55 púlsares de radio. [6]
El proyecto también analiza datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi para descubrir púlsares de rayos gamma. El 26 de noviembre de 2013 se publicaron los primeros resultados de Einstein@Home del análisis de datos de Fermi: el descubrimiento de cuatro púlsares de rayos gamma jóvenes en los datos del LAT. [7] Hasta diciembre de 2023, Einstein@Home ha descubierto 39 púlsares de rayos gamma previamente desconocidos [6] en los datos del Telescopio de Área Grande a bordo del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi. La búsqueda de Einstein@Home utiliza métodos de análisis de datos novedosos y más eficientes y ha descubierto púlsares que no se habían detectado en otros análisis de los mismos datos. [8] [9]
El proyecto se ejecuta en la plataforma de software Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) y utiliza software libre publicado bajo la Licencia Pública General GNU , versión 2. [1] Einstein@Home está alojado en el Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein, Hannover, Alemania) y la Universidad de Wisconsin-Milwaukee . El proyecto cuenta con el apoyo de la Sociedad Max Planck (MPG) , la Sociedad Estadounidense de Física (APS) y la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF). El director del proyecto Einstein@Home es Bruce Allen .
Einstein@Home utiliza el poder de la computación voluntaria para resolver el problema computacionalmente intensivo de analizar un gran volumen de datos. Este enfoque fue iniciado por el proyecto SETI@home , que está diseñado para buscar señales de vida extraterrestre mediante el análisis de datos de ondas de radio. Einstein@Home se ejecuta a través de la misma plataforma de software que SETI@home, la Infraestructura Abierta de Berkeley para Computación en Red (BOINC) . A diciembre de 2023, más de 492.000 voluntarios en 226 países habían participado en el proyecto, lo que lo convierte en la tercera aplicación BOINC activa más popular. [10] [11] Los usuarios contribuyen regularmente con alrededor de 7,7 petaFLOPS de potencia computacional, [10] lo que colocaría a Einstein@Home entre los 105 primeros en la lista TOP500 de supercomputadoras . [12]
El proyecto Einstein@Home fue creado originalmente para realizar búsquedas en todo el cielo de fuentes de ondas gravitacionales continuas (OC) previamente desconocidas utilizando datos de los instrumentos detectores del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser ( LIGO ) en Washington y Luisiana, EE. UU. [13] Las fuentes potenciales de OC mejor entendidas son las estrellas de neutrones que giran rápidamente (incluidos los púlsares ) que se espera que emitan ondas gravitacionales debido a una desviación de la simetría rotacional . Además de validar la teoría de la relatividad general de Einstein, la detección directa de ondas gravitacionales también constituiría una nueva herramienta astronómica importante. Como la mayoría de las estrellas de neutrones son electromagnéticamente invisibles, las observaciones de ondas gravitacionales también podrían revelar poblaciones completamente nuevas de estrellas de neutrones. Una detección de OC podría ser potencialmente extremadamente útil en la astrofísica de estrellas de neutrones y eventualmente proporcionaría conocimientos únicos sobre la naturaleza de la materia a altas densidades, porque proporciona una forma de examinar el movimiento en masa de la materia. [14]
Desde marzo de 2009, parte de la potencia de cálculo de Einstein@Home también se ha utilizado para analizar datos tomados por el Consorcio PALFA en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico . [15] Este esfuerzo de búsqueda está diseñado para encontrar púlsares de radio en sistemas binarios estrechos. [16] Se espera que haya un púlsar de radio detectable desde la Tierra en un sistema orbital con un período de menos de una hora. [17] También se ha realizado una búsqueda similar en dos conjuntos de datos de archivo del Parkes Multi-beam Pulsar Survey. [18] La búsqueda de púlsares de radio de Einstein@Home emplea métodos matemáticos desarrollados para la búsqueda de ondas gravitacionales. [17]
Desde julio de 2011, Einstein@Home también está analizando datos del Large Area Telescope (LAT), el instrumento principal del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi para buscar emisiones pulsadas de rayos gamma de estrellas de neutrones giratorias (púlsares de rayos gamma). [19] Algunas estrellas de neutrones solo son detectables por su emisión pulsada de rayos gamma, que se origina en un área diferente de la magnetosfera de la estrella de neutrones que la emisión de radio. Identificar la velocidad de rotación de la estrella de neutrones es computacionalmente difícil, porque para un púlsar de rayos gamma típico solo miles de fotones de rayos gamma serán detectados por el LAT en el transcurso de miles de millones de rotaciones. [20] El análisis de Einstein@Home de los datos del LAT hace uso de métodos desarrollados inicialmente para la detección de ondas gravitacionales continuas.
Einstein@Home ha llevado a cabo numerosos análisis utilizando datos de los instrumentos LIGO. Desde su primera búsqueda en 2005, la sensibilidad de los detectores LIGO se ha mejorado mediante una serie de pasos y actualizaciones. Esto continúa con los detectores LIGO avanzados actuales. Al mismo tiempo, los algoritmos de búsqueda de Einstein@Home también han mejorado. En conjunto, estos han aumentado la sensibilidad de la búsqueda en varios órdenes de magnitud.
El primer análisis de Einstein@Home [21] utilizó datos de la "tercera serie científica" (S3) de LIGO. El procesamiento del conjunto de datos S3 se llevó a cabo entre el 22 de febrero de 2005 y el 2 de agosto de 2005. Este análisis empleó 60 segmentos del detector LIGO Hanford de 4 km, con un total de diez horas de datos cada uno. Cada segmento de 10 horas fue analizado en busca de señales de onda continua por las computadoras de los voluntarios utilizando una técnica de filtrado coincidente . Cuando se obtuvieron todos los resultados del filtrado coincidente, los resultados de los diferentes segmentos se combinaron en un "paso de posprocesamiento" en los servidores de Einstein@Home a través de un esquema de coincidencia para mejorar aún más la sensibilidad de la búsqueda. Los resultados se publicaron en las páginas web de Einstein@Home. [22]
El trabajo sobre el conjunto de datos S4 (la cuarta serie científica de LIGO) se inició mediante el entrelazado con los cálculos S3 y finalizó en julio de 2006. Este análisis utilizó 10 segmentos de 30 horas cada uno del detector LIGO Hanford de 4 km y 7 segmentos de 30 horas cada uno del detector LIGO Livingston de 4 km. Además de que los datos S4 son más sensibles, también se aplicó un esquema de combinación de coincidencias más sensible en el posprocesamiento. Los resultados de esta búsqueda han dado lugar a la primera publicación científica de Einstein@Home en Physical Review D. [ 23]
Einstein@Home ganó una considerable atención en la comunidad internacional de computación voluntaria cuando Akos Fekete, un voluntario del proyecto y programador húngaro, desarrolló y lanzó en marzo de 2006 una aplicación optimizada para el análisis de conjuntos de datos S4. [24] Fekete mejoró la aplicación oficial S4 e introdujo optimizaciones SSE , 3DNow! y SSE3 en el código, mejorando el rendimiento hasta en un 800%. [25] Fekete fue reconocido por sus esfuerzos y luego participó oficialmente con el equipo de Einstein@Home en el desarrollo de la nueva aplicación S5. [26] A fines de julio de 2006, esta nueva aplicación oficial se había distribuido ampliamente entre los usuarios de Einstein@Home. La aplicación creó un gran aumento en el rendimiento y la productividad totales del proyecto, medidos por la velocidad de punto flotante (o FLOPS ), que con el tiempo aumentó aproximadamente un 50% en comparación con las aplicaciones S4 no optimizadas. [27]
El primer análisis de Einstein@Home del conjunto de datos S5 de LIGO, en el que los instrumentos alcanzaron inicialmente su sensibilidad de diseño, comenzó el 15 de junio de 2006. Esta búsqueda utilizó 22 segmentos de 30 horas cada uno del detector LIGO Hanford de 4 km y seis segmentos de 30 horas del detector LIGO Livingston de 4 km. Esta ejecución de análisis (nombre en código "S5R1"), que empleó la metodología de búsqueda como Einstein@Home, fue muy similar al análisis S4 anterior. Sin embargo, los resultados de la búsqueda fueron más sensibles debido al uso de más datos de mejor calidad en comparación con S4. En grandes partes del espacio de parámetros de búsqueda, estos resultados, que también aparecieron en Physical Review D , son los más exhaustivos publicados hasta la fecha. [28]
La segunda búsqueda de datos de LIGO S5 (nombre en código "S5R3") realizada con Einstein@Home supuso una mejora importante en lo que respecta a la sensibilidad de la búsqueda. [29] A diferencia de las búsquedas anteriores, los resultados resultantes ya se habían combinado en los ordenadores de los voluntarios mediante una técnica de transformación de Hough . Este método filtró los resultados de 84 segmentos de datos de 25 horas cada uno, cuyos parámetros procedían de los instrumentos Hanford y Livingston de LIGO de 4 km.
El 7 de mayo de 2010 se lanzó una nueva búsqueda Einstein@Home (nombre en código "S5GC1"), que utiliza un método de búsqueda significativamente mejorado. Este programa analizó 205 segmentos de datos de 25 horas cada uno, utilizando datos de los instrumentos LIGO Hanford y Livingston de 4 km. Empleó una técnica que explotó las correlaciones globales del espacio de parámetros para combinar eficientemente los resultados del filtrado emparejado de los diferentes segmentos. [14] [30]
Los resultados de una búsqueda de ondas gravitacionales continuas en todo el cielo realizada con Einstein@Home en datos LIGO S5 se publicaron el 13 de febrero de 2013. [31] En la banda de frecuencia más sensible de la búsqueda (una banda de medio hercio a 152,5 hercios), se pudo excluir la presencia de ondas gravitacionales periódicas con una amplitud de deformación mayor que 7,6×10 −25 con un 90 % de confianza . En general, la búsqueda fue tres veces más sensible que las búsquedas anteriores realizadas con Einstein@Home en datos LIGO S5. Los detalles del procedimiento de seguimiento en dos etapas para los candidatos a señales utilizado en este estudio se publicaron el 25 de junio de 2014. [32]
La única búsqueda de ondas gravitacionales continuas de alta frecuencia (1249 a 1499 hercios) en los datos de LIGO S5 realizada por Einstein@Home, publicada el 26 de septiembre de 2016, fue la única búsqueda de este tipo en los datos de LIGO. No se identificaron candidatos a señales. La búsqueda excluyó las estrellas de neutrones con frecuencias de espín entre 625 y 770 hercios y con elipticidades superiores a 2,8×10 −7 a menos de 100 parsecs de la Tierra.
Los datos de la sexta ejecución científica de LIGO (S6) fueron analizados por Einstein@Home y los resultados se publicaron el 18 de noviembre de 2016. [33] No se encontró ninguna señal y la búsqueda estableció los límites superiores más estrictos para una búsqueda de ondas gravitacionales continuas en todo el cielo en el momento de la publicación. En la banda de frecuencia más sensible entre 170,5 Hertz y 171 Hertz no se detectaron (con un 90% de confianza) ondas gravitacionales continuas con una amplitud de deformación de más de 5,5×10 −25 . En frecuencias de 230 Hertz, los resultados de la búsqueda excluyen estrellas de neutrones con elipticidades mayores de 10 −6 dentro de 100 parsecs de la Tierra.
Einstein@Home realizó una búsqueda dirigida de ondas gravitacionales continuas provenientes del objeto central en el remanente de supernova Cassiopeia A. [34] Utilizó datos de la ejecución LIGO S6 y buscó en un rango de frecuencias de 50 a 1000 Hertz, porque se desconoce la frecuencia de giro del objeto central. No se encontró ninguna señal. Los límites superiores de emisión de ondas gravitacionales de Cassiopeia A eran los más estrictos en el momento de la publicación, aproximadamente un factor dos más bajos que los límites superiores anteriores.
El 28 de diciembre de 2016 se publicaron los resultados de un seguimiento de la búsqueda de ondas gravitacionales continuas en todo el cielo en los datos LIGO S6. [35] De un total de 3,8 × 10 10 candidatos a señales de la búsqueda anterior, los 16 millones más prometedores se analizaron utilizando un proceso jerárquico de cuatro etapas. No se encontró ningún candidato que fuera consistente con una fuente astrofísica de ondas gravitacionales continuas. En la banda de frecuencia entre 170,5 Hertz y 171 Hertz, el límite superior (90% de confianza) en la amplitud de la deformación fue 4,3 × 10 −25 , un factor 1,3 menor que en la búsqueda anterior.
Las búsquedas de ondas gravitacionales continuas están limitadas por la potencia de cálculo disponible. En el marco del proyecto se están llevando a cabo investigaciones para mejorar la sensibilidad de las búsquedas con nuevos métodos. A finales de 2017 se publicaron dos publicaciones que describen métodos mejorados de agrupamiento de candidatos en las búsquedas jerárquicas y nuevos métodos de “veto” que distinguen entre ondas gravitacionales continuas astrofísicas y artefactos de detectores que las imitan. [36] [37]
Ambos métodos nuevos se emplearon en la primera búsqueda de Einstein@Home en todo el cielo de ondas gravitacionales continuas en datos LIGO avanzados de la primera serie de observaciones (O1), cuyos resultados se publicaron el 8 de diciembre de 2017. [38] La primera parte de la búsqueda investigó el extremo inferior de la banda de frecuencia LIGO entre 20 y 100 hercios. No se encontraron señales. El límite superior más estricto (90 % de confianza) de la amplitud de la deformación de las ondas gravitacionales establecido por la búsqueda fue 1,8 × 10 −25 a una frecuencia de 100 hercios.
El 31 de enero de 2018 se publicó un estudio de Einstein@Home sobre cómo utilizar de forma óptima la potencia informática limitada para búsquedas dirigidas (donde hay disponible información previa sobre el objeto objetivo, como la posición en el cielo) . [39] Describe el diseño de búsquedas de ondas gravitacionales continuas en un amplio rango de frecuencias a partir de tres remanentes de supernova ( Vela Jr , Cassiopeia A y G347.3 ).
Los resultados de la búsqueda dirigida Einstein@Home de ondas gravitacionales continuas de los objetos centrales de los remanentes de supernova Vela Jr., Cassiopeia A y G347.3 se publicaron el 29 de julio de 2019. [40] Cubrieron un rango de frecuencia de 20 Hertz a 1500 Hertz y utilizaron datos de la primera serie de observaciones O1 de LIGO. No se encontró ninguna señal y se estableció el límite superior más estricto en el momento de la publicación, mejorando los resultados anteriores en un factor de dos para los tres objetivos.
El 29 de junio de 2020 se publicó un seguimiento de la búsqueda de Einstein@Home de ondas gravitacionales continuas de los objetos centrales de los remanentes de supernova Vela Jr., Cassiopeia A y G347.3. [41] Se investigaron los 10.000 candidatos más prometedores de la búsqueda anterior y se les hizo un seguimiento en dos tramos de datos de la segunda serie de observaciones de LIGO (O2). Un único candidato asociado con G347.3 permaneció como una posible señal después del seguimiento, pero no se confirmó de manera concluyente en función de los datos de ondas gravitacionales. Se buscaron datos de rayos X de archivo en busca de pulsaciones en la frecuencia de rotación putativa de la estrella de neutrones y sus múltiplos enteros. No se encontró ninguna señal. Se espera que los datos de la tercera serie de observaciones de LIGO (O3) sean suficientes para arrojar luz sobre la naturaleza de este candidato potencial.
El 8 de marzo de 2021 se publicaron los resultados de una búsqueda de ondas gravitacionales continuas en todo el cielo realizada por Einstein@Home en datos de O2 de LIGO. [42] Se utilizó un proceso de seguimiento de ocho etapas y se cubrió un rango de frecuencias de 20 a 585 hercios y se alcanzó la sensibilidad más alta para cualquier estudio de todo el cielo por debajo de los 500 hercios. Se encontraron seis candidatos después de todas las etapas de seguimiento. Son consistentes con las inyecciones de hardware de validación en los instrumentos LIGO y son causadas por ellas. No se encontró ninguna otra señal. El límite superior más estricto (90 % de confianza) se estableció en una banda de 0,5 hercios a 163 hercios con una amplitud de deformación de ondas gravitacionales de 1,3×10 −25 . Los resultados comienzan a investigar la astrofísica de las estrellas de neutrones y las propiedades de la población. Excluyen las estrellas de neutrones con frecuencias de rotación superiores a 200 hercios con elipticidades mayores a 10 −7 (que son predichas por algunos modelos de cortezas de estrellas de neutrones) más cercanas a 100 parsec.
El 5 de agosto de 2021 se publicaron los resultados de una búsqueda dedicada de Einstein@Home para ondas gravitacionales continuas del objeto central del remanente de supernova G347.3. [43] En el rango de frecuencia analizado entre 20 y 400 hercios no se encontró ninguna señal. Los límites superiores derivados corresponden a elipticidades de menos de 10 −6 para la mayor parte de la banda de frecuencia. En la banda de frecuencia más sensible a 166 hercios el límite superior (90% de confianza) de la deformación de las ondas gravitacionales es 7,0×10 −26 .
En julio de 2023 se publicaron los resultados de una búsqueda de ondas gravitacionales continuas en todo el cielo en los datos públicos de LIGO O3. La búsqueda fue la más sensible en ese momento para ondas gravitacionales con frecuencias entre 20 Hertz y 800 Hertz y con spin-downs de hasta −2,6×10 −9 Hz s −1 . [44] No se identificó ninguna señal astrofísica de ondas gravitacionales, y todas las señales candidatas podrían atribuirse a señales artificiales inyectadas en los datos de LIGO con fines de validación. Los resultados excluyen la existencia de estrellas de neutrones aisladas que giran a frecuencias de rotación de más de 200 Hertz con elipticidades mayores de 5×10 −8 más cercanas que 100 parsec.
El 24 de marzo de 2009, se anunció que el proyecto Einstein@Home estaba comenzando a analizar los datos recibidos por el Consorcio PALFA en el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico . [15]
El 26 de noviembre de 2009, se detalló por primera vez en las páginas web oficiales de Einstein@Home una aplicación optimizada para CUDA para la búsqueda de pulsares binarios de Arecibo. Esta aplicación utiliza tanto una CPU normal como una GPU NVIDIA para realizar análisis más rápido (en algunos casos, hasta un 50% más rápido). [45]
El 12 de agosto de 2010, el proyecto Einstein@Home anunció el descubrimiento de un nuevo púlsar binario alterado, PSR J2007+2722 ; [5] puede ser el púlsar de este tipo que gira más rápido descubierto hasta la fecha. [4] Las computadoras de los voluntarios de Einstein@Home Chris y Helen Colvin y Daniel Gebhardt observaron PSR 2007+2722 con la significación estadística más alta.
El 1 de marzo de 2011, el proyecto Einstein@Home anunció su segundo descubrimiento: un sistema púlsar binario PSR J1952+2630. [46] Las computadoras de los voluntarios de Einstein@Home de Rusia y el Reino Unido observaron PSR J1952+2630 con la mayor significación estadística.
El 15 de mayo de 2012 se lanzó una nueva aplicación para tarjetas gráficas ATI/AMD. Al utilizar OpenCL, la nueva aplicación era diez veces más rápida que si se ejecutaba en una CPU típica.
El 22 de julio de 2013, se anunció una versión de la aplicación Android de la búsqueda de púlsares de radio. [47] Al igual que la aplicación de CPU, la aplicación Android procesa datos del Observatorio de Arecibo.
El 20 de agosto de 2013 se publicó el descubrimiento de 24 púlsares en los datos del sondeo multihaz de púlsares de Parks [48] . El nuevo análisis de los datos permitió identificar estos púlsares, que no se habían detectado en análisis anteriores y nuevos análisis de los datos. Seis de los púlsares descubiertos se encuentran en sistemas binarios.
El descubrimiento de un sistema binario de doble estrella de neutrones en los datos PALFA por parte del proyecto se publicó el 4 de noviembre de 2016. [49] PSR J1913+1102 se encuentra en una órbita de 4,95 horas con una estrella de neutrones asociada. Al medir el avance del periastrón relativista, se determinó que la masa total del sistema es de 2,88 masas solares, similar a la masa de la estrella de neutrones doble más masiva, B1913+16.
El consorcio PALFA publicó en agosto de 2021 un análisis temporal de 13 púlsares de radio descubiertos por Einstein@Home. [50]
El 31 de octubre de 2023, el proyecto anunció el lanzamiento de un nuevo proyecto Zooniverse llamado “Pulsar Seekers” [51] . En este proyecto, los científicos ciudadanos inspeccionan y clasifican visualmente conjuntos de gráficos de diagnóstico para candidatos a púlsar producidos a partir del análisis de Einstein@Home de las observaciones del sondeo de púlsares PALFA del gran telescopio de Arecibo. El objetivo es identificar nuevos púlsares en estos datos. [52]
Hasta diciembre de 2023, el proyecto Einstein@Home había descubierto un total de 55 púlsares de radio: 24 utilizando datos del Parkes Multibeam Survey y 31 utilizando datos de radio de Arecibo (incluidos dos de Arecibo Binary Radio Pulsar Search y 29 utilizando datos del espectrómetro PALFA Mock del Observatorio de Arecibo). [6] [53] [54] [55]
El 1 de julio de 2011, el proyecto anunció una nueva aplicación para buscar púlsares en los datos del Telescopio de Área Grande a bordo del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi. [56]
El 26 de noviembre de 2013 se publicó el descubrimiento de cuatro jóvenes púlsares de rayos gamma en los datos del LAT por parte del proyecto Einstein@Home. [7] Los cuatro púlsares están ubicados en el plano de nuestra galaxia y tienen frecuencias de espín inferiores a 10 hercios y edades características de entre 35.000 y 56.000 años. No se detectaron ondas de radio de ninguno de los púlsares.
El descubrimiento del púlsar de rayos gamma PSR J1906+0722 se publicó el 4 de agosto de 2015. [57] [58] El descubrimiento confirmó la naturaleza de púlsar del objeto, que se había sospechado desde 2012 basándose en la distribución de energía de los fotones de rayos gamma observados por el LAT. El púlsar es joven y enérgico. En agosto de 2009 sufrió uno de los fallos más grandes observados en un púlsar de rayos gamma. No se detectaron pulsaciones de radio en ninguna búsqueda de seguimiento, lo que hace que PSR J1906+0722 sea probablemente radio-silencioso. Se introdujeron métodos avanzados de cronometrar los tiempos de llegada de las pulsaciones de rayos gamma para mejorar la inferencia de parámetros de las propiedades astrofísicas.
El 16 de noviembre de 2016 se publicaron el descubrimiento y las mediciones de tiempo de PSR J1208−6238, el púlsar de rayos gamma en radio silencioso más joven conocido. [59] Aunque la edad inferida es de 2700 años, no se pudo identificar ningún remanente de supernova asociado ni ninguna nebulosa de viento de púlsar.
El 11 de enero de 2017 se publicaron los primeros resultados de un estudio de 118 fuentes no identificadas similares a púlsares del catálogo Fermi-LAT. [60] Se encontraron 13 nuevos púlsares. La mayoría de ellos son jóvenes y se formaron en supernovas hace varias decenas a cientos de miles de años. Los descubrimientos y los métodos utilizados en el estudio se publicaron en el primero de dos artículos asociados. El segundo artículo informa sobre pulsaciones de radio débiles de dos de los 13 púlsares de rayos gamma y presenta modelos de los perfiles de pulsos de rayos gamma y de radio con diferentes modelos geométricos de emisión. [61]
El descubrimiento de dos púlsares de milisegundos descubiertos por Einstein@Home a través de su radiación gamma pulsada se publicó el 28 de febrero de 2018. [62] [63] PSR J1035−6720, que gira a 348 hercios, tiene pulsaciones de radio detectables que se encontraron en búsquedas de seguimiento. El otro descubrimiento, PSR J1744−7619, es el primer púlsar de milisegundos sin emisión de radio jamás descubierto. El proyecto también anunció que estaba buscando púlsares de rayos gamma en sistemas binarios, que son más difíciles de encontrar debido a los parámetros orbitales adicionales. [63]
El primer descubrimiento de Einstein@Home de un púlsar de rayos gamma en un sistema binario se publicó el 22 de octubre de 2020. [64] [65] PSR J1653-0158, una estrella de neutrones con aproximadamente dos masas solares y una de las frecuencias de rotación más altas conocidas de 508 hercios, orbita el centro de masa común con un compañero de solo el 1% de la masa del Sol. El período orbital es de 75 minutos, más corto que el de cualquier sistema binario comparable. El descubrimiento se realizó utilizando una versión acelerada por GPU de un código de búsqueda de púlsares de rayos gamma modificado, que incluía parámetros orbitales binarios. No se encontraron ondas de radio en búsquedas de seguimiento. Una búsqueda de ondas gravitacionales del púlsar no descubrió tal emisión. El púlsar pertenece a una clase conocida como púlsares viuda negra. El púlsar evapora a su compañero con su radiación energética y un viento de partículas. El material ablacionado llena el sistema binario con una nube de plasma que absorbe ondas de radio, pero no radiación gamma.
El 2 de febrero de 2021 se informó de un segundo descubrimiento de un púlsar de rayos gamma en un sistema binario inusual. [66] [67] Se pensaba que se trataba de un sistema púlsar de milisegundos “redback”, pero no se habían observado pulsaciones de la estrella de neutrones. Las observaciones ópticas del púlsar compañero se utilizaron para limitar los parámetros orbitales del sistema. Una búsqueda así dirigida de pulsaciones de rayos gamma con Einstein@Home encontró un púlsar de baja masa que giraba a 377 hercios en una órbita de 5,5 horas con un compañero de aproximadamente una quinta parte de la masa solar. La sincronización precisa de las pulsaciones de rayos gamma reveló cambios impredecibles en el período orbital de hasta diez milisegundos. Podrían estar relacionados con cambios en la distribución de masa del compañero causados por su actividad magnética, que a su vez afectaría a la órbita del púlsar a través del campo gravitacional externo cambiante.
El proyecto anunció el descubrimiento de 14 púlsares de rayos gamma previamente desconocidos en los datos de Fermi-LAT el 15 de junio de 2021. [68]
En noviembre de 2023 se publicó el tercer catálogo de púlsares de rayos gamma del Fermi Large Area Telescope. [69] El catálogo enumera 39 púlsares descubiertos con Einstein@Home y 14 con métodos de Einstein@Home implementados en un gran clúster de cómputo. [70] El catálogo también incluye 13 sistemas de púlsares araña candidatos, que podrían ser objetivos para futuras búsquedas de sus pulsaciones de rayos gamma con Einstein@Home.
Hasta diciembre de 2023, el proyecto Einstein@Home había descubierto un total de 39 púlsares de rayos gamma en los datos LAT de Fermi. [6]
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