Las Estrellas de neutrones han logrado mostrarnos hechos superlativos desde su descubrimiento en 1967
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En la medida en que una estrella masiva muere, ella expele la mayor parte de sus tripas al universo en una explosión de supernova, su corazón de hierro, el núcleo de la estrella, colapsa hasta crear la forma mas densa de materia observable en el universo: una estrella de neutrones.
Una estrella de neutrón es básicamente un núcleo gigante, dijo Mark Alford, un profesor de la Universidad de Washington.
“Imagine un pequeño perdigón de plomo con algodón de azúcar alrededor de el,” dijo Alford. “Este es un átomo es una pequeña piedra de plomo en el medio, y una suave nube de electrones alrededor similar al algodón de azúcar.”
En las estrellas de neutrones, los átomos han colapsado. Las nubes de electrones han sido todas absorbidas, y toda la cosa llega a ser una sola entidad con electrones corriendo alrededor por sus lados con protones y neutrones en un gas o fluido.
Las estrellas de neutrones son hermosamente pequeñas, tanto como un objeto estelar puede llegar a ser. Aunque los cientificos estan aun trabajando en hallar su exacto diametro, ellos estiman que estan en alrededor de 12 a 17 millas de diametro (19,2 – 27,2 km) justo cerca de la longitud de Manhattan. Aun cuando ella poseen cerca de 1,5 veces la masa de nuestro sol.
Si una estrella de neutron llegara a ser mas densa, ella podria colapsar hasta convertirse en un agujero negro y desapareceria, dijo Alford. “Es la siguiente linea de detencion.”
Estos objetos extremos ofrecen intrigantes casos para ayudar a probar su entendimiento de las fuerzas fundamentales, la teoria general de la relatividad en el universo primitivo. Aqui estan algunos hechos fascinantes para se tenidos en cuenta:
1. En los primeros pocos segundos luego de que la estrella comienza en su transformacion hasta una estrella de neutrones, la energia liberada en forma de neutrinos es igual al total de la cantidad de la luz emitida por todas las estrellas en el universo observable.
La materia ordinaria contiene groseramente igual numero de protones y neutrones. Pero la mayoria de los protones en una estrella de neutrones se han convertido en neutrones — las estrellas de neutrones estan constituidas en un 95 por ciento de neutrones. Cuando los protones se convierten en neutrones, ellos liberan unas particulas ubicuas llamadas neutrinos.
Las estrellas de neutrones son constituidas a través de las explosiones de las supernovas las cuales son gigantescas factoría de neutrinos. Una supernova irradia 10 veces mas neutrinos que cualquier otra partículas, sean protones, neutrones y electrones que irradia el sol.
2. Se ha especulado acerca de si hubiera vida en las estrellas de neutrones, esta seria bi-dimensional. Las estrellas de neutrones tienen algunos de los campos gravitacionales y magnéticos mas fuertes en el universo. La gravedad es lo suficientemente fuerte como para aplanar cualquier cosa en su superficie. El campo magnético de una estrella de neutrones puede ser unas mil millones a millones de miles de millones de veces el campo magnético en la superficie de la tierra.
“Todo lo relacionado con una estrella de neutrones es extremo,” declaro James Lattimer un profesor de la Universidad Stony Brook. “Hasta un punto en casi llega a ser un ente casi absurdo.”
Debido a que ellas son tan densas, las estrellas de neutrones proporcionan un perfecto banco de pruebas para la fuerza fuerte, permitiéndole a los científicos probar la manera en que los cuarks y gluones interactúan bajo esas condiciones. Muchos teóricos predicen que el núcleo de una estrella de neutrones comprime los neutrones y los protones, liberando los cuarks de los cuales ellos están constituidos. Los científicos han creado una versión mas caliente de esta liberación de materia como cuarks en el Colisionador Relativista de Iones Pesados y del Gran Colisionador de Hadrones.
La intensa gravedad de las estrellas de neutrones requieren que los científicos usen la teoría general de la relatividad para describir las propiedades físicas de las estrellas de neutrones. En efecto, las mediciones en las estrellas de neutrones nos dan algunas de las mas precisas pruebas de la teoría general de la relatividad que actualmente tenemos.
A pesar de sus increibles densidades y extremas gravedades, las estrellas de neutrones aun retienen una sorprendente cantidad de estructura interna, conteniendo cortezas, ooceanos y atmosferas. “Ellas son una mezcla de algo de masa de una estrella con algunas de las propiedades de un planeta,” dijo Chuck Horowitz, un profesor de la Universidad de Indiana.
Pero mientras en la tierra tenemos usualmente una atmósfera que se extiende cientos de millas en el cielo, debido a que la gravedad en una estrella de neutrones es tan extrema, su atmósfera alcanza menos de un pie.