- Todo lo que has visto o tocado, incluso los metales más duros, no es realmente tan denso como crees que es. ¡Todo está hecho de materia, pero la materia está hecha principalmente de nada! ¡No, no estoy tratando de engañarte! Si reduce un objeto a su estado atómico, lo que más notará es la gran cantidad de espacio vacío dentro de él. Si aumenta el tamaño de un átomo al de un campo de fútbol, el núcleo (formado por neutrones y protones) estaría sentado justo en el centro del campo, aproximadamente del tamaño de una canica promedio. Sin embargo, los electrones estarían en el borde del campo, invisibles a simple vista. ¡Así es! Si puedes imaginar eso, entonces te das cuenta de que la mayoría de un átomo es solo un espacio vacío.
- Sin embargo, ¿qué pasa si este espacio vacío se llena con más canicas?
- Si crees que es una pregunta retórica o sin sentido, te equivocas. Verás, el universo es mucho más extraño de lo que puedas imaginar, lleno de infinitas posibilidades que dejarían al científico humano promedio desconcertado más allá de la comprensión.
- Por ejemplo…. Estrellas de neutrones
- El nacimiento de una estrella de neutrones
- Cuando las estrellas con una masa de 8 a 20 veces mayor que la del Sol mueren, sucede algo muy extraño. La estrella explota como una supernova, pero su núcleo aún permanece intacto. Si el núcleo tiene más de 1,4 de masa solar, comienza a colapsar. La inmensa gravedad presiona el núcleo dentro de sí mismo, junto con todas sus partículas subatómicas, como los protones y los electrones, combinándose para formar una rejilla increíblemente apretada de neutrones simples.
- Este colapso lleva una fracción de segundo, pero el cambio en la estructura del núcleo es drástico. Los neutrones están tan apretados que el núcleo se contrae en una pequeña esfera de solo 20 km de diámetro, pero conserva su masa original. Recuerda que el Sol es 300,000 veces más masivo que la Tierra. ¡Ahora, imagine una estrella que es 500,000 veces la masa de la Tierra aplastada al tamaño de una pequeña ciudad!
- ¡Ahí vas! Una estrella de neutrones es el objeto más densamente intenso en todo el universo. Por supuesto, se puede argumentar que un agujero negro es el más denso, pero teniendo en cuenta que un agujero negro está técnicamente más allá del horizonte de eventos, son las estrellas de neutrones las que obtienen el primer lugar por ser las “ más densas ”.
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Estas son las 5 razones principales por las que las estrellas de neutrones son una fuerza a tener en cuenta:
1. Densidad
- En una estrella de neutrones, todo el espacio vacío que normalmente tiene la materia está completamente ocupado por neutrones, unidos por la gravedad de la estrella, muy en contra de su voluntad. Esto hace que la estrella sea tan increíblemente densa que un centímetro cúbico de neutronio, como se suele llamar la materia de las estrellas de neutrones, ¡sería de aproximadamente 400 millones de toneladas! Para poner algo de perspectiva sobre esto, tomemos un elefante como ejemplo. Un elefante africano promedio pesa alrededor de 4 toneladas. Si intenta exprimir 100 millones de elefantes en un cubo de azúcar, ¡alcanzará la misma densidad que el neutronio!
2. Gravedad
- Una estrella tan densa obviamente tendría una fuerza gravitacional aplastante. Si te pararas en la superficie de una estrella de neutrones, ¡serías aplastado a tu nivel atómico! Sin embargo, por el argumento, supongamos que logras pararte en la superficie de una estrella de neutrones. ¡Terminarías siendo 100 mil millones de veces más pesado! Yo peso alrededor de 52 kilogramos (510 Newtons) en este planeta azul bellamente flotante, pero en una estrella de neutrones, ¡pesaría 5200 billones de kilogramos (50995 billones de Newtons)! ¡Que es 1.4 mil millones de veces más pesado que un elefante!
3. Velocidad de rotación
- Una estrella de neutrones es el cadáver de una estrella una vez magníficamente grande que se tomó su dulce tiempo mientras giraba. Sin embargo, después de la explosión de supernova, el núcleo denso restante conserva el mismo momento angular de la estrella más grande. Si la estrella original tardara semanas en rotar, entonces su estrella de neutrones rotaría alternativamente varias veces por segundo. La patinadora sobre hielo utiliza la misma técnica cuando retira los brazos para aumentar la velocidad de su giro.
aumenta la velocidad
4. Pulsars
- Una estrella de neutrones realmente rápida emite una especie de haz de radiación estrecho. Estos rayos giran junto con la estrella, como un faro astronómico. Desde la Tierra, detectamos estos haces como un pulso. Tales estrellas de neutrones se han llamado así púlsares. ¡El giro de estos púlsares es tan estable que pueden actuar como relojes cósmicos muy precisos!
- Se ha detectado que algunos púlsares también se encuentran en sistemas binarios, lo que significa que tienen otra estrella orbitando alrededor de ellos. El púlsar se alimenta de la energía y la materia de su vecino para girar aún más rápido. ¡Algunos de estos púlsares giran cientos de veces por segundo!
5. Campo magnético
- Decir que las estrellas de neutrones tienen fuertes campos magnéticos sería una gran subestimación. ¡El campo magnético de una estrella de neutrones promedio podría ser varios billones de veces más fuerte que el Sol! Sin embargo, algunas estrellas de neutrones tienen mayores campos magnéticos que otras.
- Los magnetares son básicamente estrellas de neutrones con esteroides. ¡Son tan masivos que sus campos magnéticos podrían ser un billón de veces más que el Sol! Son relativamente raros, ya que representan solo el 10% de todas las estrellas de neutrones. ¡El campo magnético de un magnetar es tan fuerte que puede distorsionar la forma de los átomos! Es por eso que podemos considerar que un magnetar es demasiado inestable para sobrevivir por mucho tiempo. El campo magnético ralentiza el giro de la estrella, lo que finalmente conduce a su desaparición. Los magnetares están condenados a morir rápidamente, dentro de unos 10,000 años, lo cual es solo un problema en la escala universal.
El tirón gravitacional y las rápidas rotaciones de un magnetar afectan severamente la integridad de su corteza. La corteza ocasionalmente se rompe, de la misma manera que la corteza de nuestro planeta se desliza y causa terremotos; Por lo tanto, estos eventos se denominan adecuadamente terremotos estelares . Si la superficie se mueve incluso un centímetro, ¡la liberación de energía resultante conduce a una explosión masiva!
Estos temblores estelares afectan directamente el campo magnético del magnetar, lo que lleva a una erupción magnetar, que es como una erupción solar, pero mucho más fuerte. ¿Cuánto más fuerte pides? Trillones de veces! ¡En una fracción de segundo, un magnetar puede liberar más energía de la que el Sol puede enviar en un cuarto de millón de años!
En 2004, los satélites en órbita alrededor de la Tierra detectaron una gran explosión de radiación de rayos X, ¡tanto que quedaron cegados por la explosión! Incluso la atmósfera exterior de la Tierra fue parcialmente ionizada por este evento. Su fuente fue señalada a un terremoto estelar en magnetar SGR1806-20. Lo creas o no, este magnetar estaba a mitad de camino a través de la galaxia … ¡a aproximadamente 50,000 años luz de distancia!
Cuanto más estudiamos las estrellas de neutrones, más notables parecen. Incluso hoy, todavía estamos descubriendo cosas nuevas sobre ellos, a pesar de décadas de investigación. ¡Quién sabe qué más aprenderemos sobre el universo a este ritmo!
Referencias
- Estrella de neutrones – Wikipedia
- Estrella de neutrones – Universidad Tecnológica de Swinburne
- Introducción a las estrellas de neutrones – Departamento de Astronomía (Universidad de Maryland)
- NASA
