Definición de

Estrella de neutrones

Estrella de neutrones es la denominación que recibe una variedad de remanente estelar que surge en base tras el colapso gravitatorio de una estrella supergigante masiva que, tras quedarse sin combustible en el núcleo, explota como supernova. Se trata de uno de los elementos más densos que se han detectado en el universo.

Estas estructuras de temperatura extremadamente caliente se componen, tal como su nombre lo detalla, mayoritariamente de neutrones. Kaones, piones, electrones o protones, entre otras partículas, también aparecen en ellas.

Para aprender y comprender en detalle cómo son las estrellas de neutrones, así como para develar misterios en torno a ellas y tener más precisiones acerca de los fenómenos y las transformaciones vinculados a la evolución estelar, es esencial dominar múltiples conceptos. A lo largo de este artículo, pues, iremos enumerando y describiendo cuestiones astronómicas, datos de interés y novedades que contribuyen a informar y a aportar claridad sobre las estrellas de neutrones.

Universo

Tras la explosión de una estrella supergigante, cada núcleo de estrella de neutrones termina colapsado, se incrementa su velocidad de rotación y las flamantes estrellas de neutrones terminan girando muy rápido por segundo.

Si tienes solo unos segundos, lee estos puntos claves:
  • Las estrellas de neutrones son destacables por su alta densidad y temperatura, y su habilidad para girar rápidamente y emitir radiación electromagnética. Su atracción gravitacional puede capturar helio e hidrógeno de estrellas cercanas.
  • Los científicos están trabajando constantemente en la detección, observación e investigación de estrellas de neutrones, incluyendo investigaciones sobre su estructura y la presencia de materia oscura en ellas.
  • Los avances recientes han incluido la detección de combinaciones de estrellas de neutrones y agujeros negros, la fusión de dos estrellas de neutrones y la identificación de un nuevo tipo de estrella de neutrones, el magnetar.

Características de las estrellas de neutrones

Más allá de la gran densidad y la temperatura elevada que poseen, las estrellas de neutrones se caracterizan por la rapidez de algunas de ellas (las definidas como megaestrellas de neutrones) para girar y emitir radiación electromagnética, rayos que, en función del eje de rotación, pueden llegar a observarse y concebirse como púlsares. Su atracción gravitacional es tan descomunal que hasta logran capturar helio e hidrógeno de estrellas próximas a ellas.

Gracias a la materia degenerada de los neutrones y la presión provocada por la fuerza nuclear fuerte que involucra a los bariones (noción que identifica a unas partículas subatómicas constituidas por tres unidades de quarks), cada estrella de neutrones logra darle resistencia al colapso gravitatorio.

En un sistema binario, hay posibilidad de acreción en estrellas de neutrones, un panorama que deriva en el desarrollo de rayos X. De progresar el citado sistema binario se multiplican las chances de transformación en estrellas de neutrones o en una enana blanca.

Análisis de estrellas

Debajo de su superficie, cada estrella de neutrones posee una denominada «pasta nuclear» ya que el entramado de neutrones y protones se asemeja a la apariencia de unos fideos largos o de una lasaña. Esta estructura se forma gracias a la presión derivada de la gravedad de la estrella.

Investigación y observación

Es constante el interés y el trabajo científico en materia de detección, observación e investigación de estrellas de neutrones.

Hace algunas temporadas, por ejemplo, se hizo hincapié detalladamente en los nucleones para establecer adecuadamente su estructura y averiguar qué efecto genera la fuerza nuclear fuerte entre ellos. En ese contexto, un equipo de investigadores centró su atención en las estrellas de neutrones a fin de entender si en ellas se acumula, y de qué modo, materia oscura. Incluso, los esfuerzos se dirigieron al análisis de colisiones de materia oscura en una franja de dichas estrellas, que a partir de entonces están consideradas valiosas para la detección de materia oscura.

Por otra parte, modernos detectores (entre los cuales figura el Observatorio de ondas gravitacionales LIGO) han permitido encontrar combinaciones de estrellas de neutrones y agujeros negros. Previo a este hallazgo, la detección estaba circunscripta a la onda gravitacional (expresión que se emplea en física para identificar a las perturbaciones del espacio-tiempo provocadas por la aceleración de un cuerpo masivo) generadas ya sea por un par de estrellas de neutrones o por uno de agujeros negros, pero no mezclados. Antes de detallar otros conceptos es oportuno recordar que Albert Einstein, al elaborar, plantear y aplicar el contenido de la teoría de la relatividad general, predijo la existencia de dichas ondas gravitacionales.

Tampoco se puede dejar de resaltar que un dúo de estrellas de neutrones se fusionó, marco en el cual hubo una descarga de rayos gamma y se produjo una kilonova (tal como se conoce a la explosión atípica que surge de la fusión de una estrella de neutrones con otra de su estilo o bien con un agujero negro).

Aunque los avances han sido significativos en las últimas décadas, quedan por delante múltiples interrogantes por responder y varias incógnitas por descifrar. Un grupo de radioastrónomos ha divisado un objeto estelar novedoso que podría revolucionar y modificar todo lo creído, hasta el momento, sobre las estrellas de neutrones. Se ha encontrado, de acuerdo al anuncio oficial, un magnetar (variedad de estrella de neutrones cuyo campo magnético tiene la particularidad de ser considerablemente potente) que, a diferencia de otros de su estilo, lanza poderosas ráfagas de energía no con un intervalo de segundos o escasos minutos sino cada poco más de veinte minutos entre unas y otras. Dado su comportamiento, las dudas giran en torno a la naturaleza de ese elemento al cual se sigue examinando con el propósito de seguir resolviendo enigmas del universo.

Universo

Conocer la masa de Chandrasekhar es importante ya que su límite determina la clasificación estelar. Si se sobrepasa dicha marca, por ejemplo, no hay chances de aparición de una enana blanca, pero sí puede surgir un agujero negro, una estrella de neutrones y hasta, de acuerdo a una teoría en investigación, una estrella de quarks.

Ver también: Masa

Estrellas de neutrones, objetos de interés para la física

Para comprender más acerca de los procesos estelares capaces de producir diferentes isótopos nucleares, en el Oak Ridge National Laboratory se ha logrado recrear la reacción nuclear propia de la superficie de estrellas de neutrones que engullen la masa de otras de su mismo tipo.

Estos elementos que intrigan, apasionan, estimulan y fascinan tanto a expertos en astrofísica como a especialistas en física nuclear.

Se busca información y se trata de averiguar cada vez más tanto sobre la clase de estrella de neutrones de alta masa (la cual puede ser resultado de una supernova y solamente una veloz rotación podría evitar un colapso inmediato que ocasione un agujero negro) como de la variante clasificada como estrella de neutrones de baja masa.

Sigue en: Colapso

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Cómo citar este artículo Publicado por Verónica Gudiña, el 5 de febrero de 2024. Estrella de neutrones - Qué es, características, definición y concepto. Disponible en https://definicion.de/estrella-de-neutrones/
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