Un valor típico para la densidad de saturación de la materia nuclear simétrica infinita es:
[matemáticas] n_0 = 0.17 \, \ text {fm} ^ {- 3}. [/ matemáticas]
Este valor es solo un valor teórico, fíjate, que se obtiene extrapolando los parámetros de la ecuación de estado de la materia nuclear a partir de las propiedades conocidas de los núcleos finitos.
En realidad, no se sabe muy bien cómo extrapolar la densidad de la materia nuclear simétrica (materia en la que el número de neutrones es el mismo que el de los protones) de la materia simétrica a la materia nuclear muy asimétrica que consiste principalmente en neutrones como existiría en el interior Una estrella de neutrones.
Hay teoría, pero la teoría simplemente no es creíble y no hay lugar para probarla realmente, excepto en una estrella de neutrones.
Solo tenemos una idea aproximada de la masa y ninguna idea real del radio de una estrella de neutrones a partir de las observaciones. Entonces uno vive con una estimación de radio canónico de unos 20 km y elige la masa en la que más cree.
Puedes elegir un isótopo muy asimétrico, y por lo tanto un isótopo inestable, de algún elemento en la Tierra, y fabricarlo en un acelerador. El estaño es una buena opción para esto, ya que tiene una gran cantidad de isótopos y hay aceleradores que pueden producir haces con suficiente corriente para que sea posible probar las propiedades de incluso núcleos de vida tan corta ahora. No me he mantenido al día con estos experimentos o con lo que la gente piensa que son las implicaciones para la materia nuclear infinita, pero esta es una forma en que la pregunta puede ser, más o menos, vista aquí en la Tierra.
Sin embargo, no puede ir mucho más allá de una densidad de [matemáticas] 1/2 \, n_0 [/ matemáticas] en la Tierra, porque los núcleos finitos no están cerca de la densidad de saturación de la materia nuclear infinita.
De hecho, es probable que en lo profundo del núcleo de una estrella de neutrones uno realmente tenga materia de quarks, ya que las estimaciones razonables de la compresibilidad que se requiere para explotar las supernovas tipo II sugieren que se requiere una ecuación de estado de alta densidad bastante suave para que esas explosiones funcionen .
Las ecuaciones de estado son lo suficientemente suaves como para que en el núcleo, la densidad de la materia probablemente alcance el orden de [math] 10 \, n_0 [/ math]. Es probable que haya quarks extraños, quarks arriba y quarks abajo a densidades tan altas, ya que los nucleones en el espacio libre ciertamente se superpondrían físicamente entre sí en ese punto.
Tomaré eso como la densidad e imaginaré que la materia se extrae del núcleo mismo de la estrella de neutrones.
En la superficie, la densidad será mucho menor, pasando a través de la densidad de enanas blancas y más abajo.
En una densidad central como la anterior, [math] 1 \, \ text {mm} ^ 3 [/ math] de la materia estelar de neutrones contendría un número bariónico de [math] 0.17 \, \ times [/ math] [math] 10 ^ {37} [/ math] en forma de quarks y también habría gluones asociados. También habría electrones, pero podemos descuidar su masa.
Si convertimos esa densidad bariónica en una masa usando, digamos, la masa del neutrón, que da una masa de aproximadamente [matemáticas] 3 \ veces 10 ^ {9} \, \ text {kg} [/ matemáticas] para su milímetro cúbico de materia estelar de neutrones.
El campo magnético es bastante desconocido para mí.
No se sabe dónde se originan realmente los campos magnéticos de las estrellas de neutrones dentro de la estrella. Hay diferentes teorías. Algunos dicen que la materia en el interior de la estrella podría ser superconductora, en cuyo caso los campos pueden ser muy grandes debido a las supercorrientes en el núcleo. Pero también es posible que las líneas de campo se originen más cerca de la superficie.
Se han visto estrellas de neutrones que también tienen una gama bastante amplia de campos magnéticos, por lo que en realidad hay demasiadas incertidumbres que decir.
Un milímetro cúbico de esta materia explotaría inmediatamente si se liberara en la superficie de la Tierra, posiblemente con suficiente energía liberada para destruir toda la Tierra.
No es un cálculo que haya hecho, pero la transición de quarks extraños a quarks caídos solo produciría una energía fantástica, alrededor de 150 MeV por descomposición de quark extraño, al igual que la transición de regreso a bariones ordinarios.
Esto no quiere decir nada de la enorme presión que se liberaría una vez que se eliminara la gravedad.
