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Las montañas de las estrellas de neutrones miden menos de 1 milímetro

Las montañas de las estrellas de neutrones miden menos de 1 milímetro


Imagen para el artículo titulado Descubren que las montañas más altas de las estrellas de neutrones miden menos de un milímetro

Imagen: ESO/L. Calçada

Un equipo de astrofísicos ha utilizado recientemente nuevos modelos de estrellas de neutrones para mapear las montañas (más bien pequeñas zonas elevadas) que se encuentran en estas estrellas, que salvo por esto, deberían ser perfectamente esféricas. Los científicos descubrieron que las mayores desviaciones eran aún extraordinariamente pequeñas debido a la intensa atracción gravitacional de la estrella: estamos hablando de menos de un milímetro de altura.

Las estrellas de neutrones son los núcleos muertos de estrellas que alguna vez fueron gigantes y que acabaron colapsando sobre sí mismas. Son los objetos más densos del universo además de los agujeros negros. Se las conoce como estrellas de neutrones porque su gravedad es tan intensa que los electrones de sus átomos colapsan en protones y forman neutrones. Son tan compactas que guardan una masa mayor que la de nuestro Sol en una esfera no más ancha que una ciudad.

El análisis de las “montañas” de estas estrellas de neutrones ha sido presentado en dos artículos que se pueden encontrar actualmente en fase de preimpresión en arXiv. Estos artículos evalúan en conjunto el tamaño de estas montañas. Los resultados del equipo se han presentado ayer hoy en la Reunión Nacional de Astronomía de la Royal Astronomical Society.

“Durante las últimas dos décadas, ha habido mucho interés en comprender cómo de grandes pueden ser estas montañas antes de que la corteza de la estrella de neutrones se rompa, y la montaña ya no pueda tener apoyo”, dijo Fabian Gittins, astrofísico de la Universidad de Southampton y autor principal de los dos artículos, en un comunicado.

Los trabajos anteriores indicaban que las montañas de las estrellas de neutrones podían alcanzar unos pocos centímetros de altura, una cifra mucho mayor que lo que ha estimado este nuevo equipo de científicos. Los cálculos anteriores asumían que la estrella de neutrones sostendría protuberancias tan grandes en su superficie si se tensaba hasta sus límites. Pero este modelo reciente encontró que los cálculos anteriores son un comportamiento poco realista que podamos esperar de una estrella de neutrones.

La Nebulosa Cangrejo fotografiada por el Hubble. En el centro de la Nebulosa se encuentra una estrella de neutrones que surgió de una supernova.

La Nebulosa Cangrejo fotografiada por el Hubble. En el centro de la Nebulosa se encuentra una estrella de neutrones que surgió de una supernova.
Imagen: NASA/ESA

“Durante las últimas dos décadas, ha habido mucho interés en comprender cómo de grandes pueden ser estas montañas antes de que la corteza de la estrella de neutrones se rompa, y la montaña ya no tenga dónde apoyarse”, explica Gittins en el comunicado.

Trabajos anteriores han sugerido que las estrellas de neutrones pueden sostener desviaciones de una esfera perfecta de hasta unas pocas partes por millón, lo que implica que las montañas podrían alcanzar como máximo unos pocos centímetros. Estos cálculos asumían que la estrella de neutrones se había tensado de tal manera que la corteza estaba cerca de romperse por todos lados. Sin embargo, los nuevos modelos indican que esas condiciones son poco probables.

“Una estrella de neutrones tiene un núcleo fluido, una corteza elástica y encima de todo eso cuenta con un delgado océano fluido. Cada región es compleja, pero olvidémonos de la letra pequeña”, dijo el Nils Andersson, coautor de ambos artículos y astrofísico de la Universidad de Southampton. “Lo que hemos hecho es construir modelos que unen estas diferentes regiones de forma correcta. Esto nos permite calcular cuándo y dónde se rompe la corteza elástica por primera vez. Los modelos anteriores asumían que la tensión es máxima en todos los puntos al mismo tiempo y esto (creemos) lleva a la estimación de montañas demasiado grandes”.

Estas partes de la corteza que ceden significarían que la energía de la montaña se liberaría en un área más grande de la estrella, dijo Andersson. Aunque se basan en modelos informáticos, los cambios de la corteza “no serían lo suficientemente dramáticos como para hacer que la estrella colapsara, porque la región de la corteza cuenta con materia de densidad bastante baja”, dijo Andersson.

Quedan todavía preguntas interesantes. Existe la posibilidad, dijo Andersson, de que después de una primera ruptura de la corteza, se produzcan montañas más grandes que las que el equipo modeló mediante el flujo de materia que circula a través de la superficie de la estrella. Pero incluso esas montañas serían mucho más pequeñas que un grano de arena, ya que están comprimidas por la inmensa gravedad de estas estrellas.



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