Aquí hay algunos hechos:
1. Son difíciles de encontrar
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Las estrellas de neutrones son realmente pequeñas (¡y es bastante raro en astronomía poder decir eso y decirlo en serio!). ¡Solo tienen alrededor de 15-25 km de diámetro, que es comparable al tamaño de una ciudad! Se encuentran principalmente asociados con restos de supernova (como Puppis A, aquí) o descubiertos como púlsares. Solo se ha encontrado uno solo. Un poco preocupante, debe haber bastantes estrellas de neutrones a la deriva en silencio a través del espacio, prácticamente imposible de detectar …
Los pulsares, por cierto, son todas estrellas de neutrones. Los polos magnéticos de las estrellas de neutrones no están completamente alineados con los polos rotacionales (eso sí, lo mismo es cierto para la Tierra), y los polos magnéticos de una estrella de neutrones emiten rayos de ondas de radio. En efecto, actúan de manera muy parecida a los faros: los radiotelescopios pueden ver “destellos” cada vez que apuntan en la dirección de la Tierra, como pulsos de radiofrecuencia. Estrellas pulsantes = púlsares. No, lo sé, no es muy imaginativo, ¿verdad?
2. Son increíblemente densos
Y realmente quiero decir increíblemente. Tome el doble de la masa del Sol y compacte el tamaño de Los Ángeles, y eso es aproximadamente lo densa que es una estrella de neutrones. Lo cual es ridículo, cuando lo piensas. Un metro cúbico de material de estrella de neutrones pesaría poco menos de 400 mil millones de toneladas. ¡Aproximadamente el mismo peso que toda el agua en el Océano Atlántico! De hecho, en promedio, las estrellas de neutrones son más densas que los núcleos atómicos (al menos dos veces más densas dentro de sus núcleos).
3. Hacen que la gravedad se vuelva loca
Toda esa densidad hace que la gravedad de su superficie sea realmente inmensa. La velocidad de escape de la superficie de una estrella de neutrones es alrededor de un tercio de la velocidad de la luz. Cualquier materia que caiga hacia una estrella de neutrones probablemente se desgarraría por las brutales fuerzas de marea mucho antes de que se acercara a la superficie. Incluso podría estar espaguetizado (y sí, eso significa exactamente cómo suena). A medida que este asunto cayera más hacia la estrella, se aceleraría a una velocidad de alrededor de 100 millones de kilómetros por hora. Golpeando la superficie de la estrella a esa velocidad, cualquier cosa simplemente sería destruida. Los átomos serían aplastados. Los núcleos atómicos estarían fragmentados, probablemente causando una breve ráfaga de fusión nuclear. El destino de lo que sea que cayó en la estrella sería terminar, irreconociblemente, como la materia de la estrella de neutrones.
4. Pueden deformar la luz
Un efecto interesante de estos campos gravitacionales tan duros es la lente gravitacional. Específicamente, debido a que la gravedad puede interactuar con los fotones, puede doblar la luz a su alrededor. Esto también afecta la luz que sale de la superficie de la estrella de neutrones. El efecto extraño es que si miraras una estrella de neutrones, ¡podrías ver más de la mitad de ella al mismo tiempo! La luz que sale de la superficie de la estrella en el lado opuesto a usted se doblará, lo que le dará una vista similar a la que muestra esta imagen. Si pudieras obtener hipotéticamente una vista desde la superficie de la estrella, ¡probablemente parecería mucho más grande de lo que realmente era!
5. En realidad no son como estrellas
De hecho, las estrellas de neutrones tienen una estructura más cercana a los planetas que las estrellas. Bajo una atmósfera de gas degenerado de electrones de aproximadamente un metro de espesor, en realidad pueden tener una corteza sólida. Sólidas y extremadamente duras, las estrellas de neutrones comienzan a solidificarse cuando la temperatura de su superficie se enfría por debajo de aproximadamente un millón de grados. Simulaciones recientes sugieren que la corteza estelar de neutrones es alrededor de 10 mil millones de veces más fuerte que el acero. Se estima que esta corteza tiene alrededor de una milla de grosor y es extremadamente plana, debido al campo gravitacional abrumadoramente fuerte. Anteriormente se pensaba que cualquier “montaña” en una estrella de neutrones no tendría más de unos 5 mm de altura, lo que los convierte en los objetos más lisos del universo. Sin embargo, si el estudio reciente es correcto, entonces su corteza podría ser lo suficientemente dura como para soportar “montañas” un poco más grandes. Todavía serían pequeños, según los estándares de la Tierra, pero podrían ser lo suficientemente grandes como para que la rotación de la estrella cause ondas gravitacionales, ondas en el espacio-tiempo predichas por las ecuaciones de Einstein.
Debido a que las estrellas de neutrones tienen una corteza, también tienen terremotos periódicos. Los campos magnéticos ponen tensión en la corteza de la estrella. Finalmente, esto hace que la corteza se rompa. Con una grieta violenta, la corteza se desplaza y las líneas del campo magnético se vuelven a conectar, lo que genera una llamarada. ¡Estos terremotos emiten una explosión de rayos gamma!
6. Giran muy muy rápido
Acerca de esa rotación … Gracias a la conservación del momento angular, las estrellas de neutrones giran extremadamente rápido. Cuando se forman, la mayor parte de una estrella se comprime tan rápido que la estrella de neutrones recién nacida puede girar varias veces cada segundo. Si otra estrella se desvía demasiado y comienza a perder material para la estrella de neutrones, puede acelerar aún más, llegando potencialmente a varios cientos de revoluciones por segundo. En realidad, esto es tan rápido que, a pesar de toda esa fuerza gravitacional, pueden comenzar a abultarse en el centro debido a la fuerza centrífuga. Las estrellas de neutrones se ralentizan eventualmente, aunque muy lentamente. Incluso después de un millón de años, solo habrán disminuido unas centésimas de segundo.
7. En realidad no están hechos de neutrones
Bueno … no del todo, de todos modos. De hecho, se cree que el material en la superficie de una estrella de neutrones está hecho de átomos regulares. Sin embargo, nadie está seguro de qué. Algunos piensan que podrían ser átomos de hierro (uno de los tipos de átomos más estables), mientras que otros creen que los átomos de hierro podrían “ahogarse” debajo de la superficie, dejando solo átomos más ligeros como el helio. A medida que se aventura debajo de la corteza, encuentra átomos que son cada vez más pesados. Elementos inusuales que pertenecen debajo de la línea inferior de la tabla periódica. Estos elementos sin nombre se derrumbarían en nanosegundos en la Tierra, pero dentro de las estrellas de neutrones, se mantienen estables por las intensas presiones.
Eventualmente llegas a la deliciosamente llamada “goteo de neutrones”; Una región donde los neutrones realmente comienzan a filtrarse de los núcleos atómicos. De aquí en adelante, los átomos reales comienzan a volverse cada vez más pequeños, inmersos en un mar superfluido de neutrones y electrones. Finalmente, cuando llegas al núcleo de la estrella, no quedan núcleos atómicos. Solo un superfluido de materia degenerada. En realidad, nadie está seguro de qué tipo de materia estaría en el núcleo de una estrella de neutrones. Nadie está seguro de si seguiría siendo un fluido de neutrones. Algunos incluso han sugerido núcleos de materia extraña o materia degenerada de quark.
Por cierto, aunque a los autores de ciencia ficción les gusta usar el término “neutronio”, a la mayoría de los físicos no les gusta la palabra. Si te encuentras en una cena con un físico, es mejor evitar usarlo.
8. La vida? ¿En las estrellas de neutrones? De ninguna manera…
Bueno, está bien, nadie ha hecho sugerencias serias sobre la búsqueda de vida en las estrellas de neutrones. El astrónomo Frank Drake propuso la idea, con la lengua en la mejilla, para resaltar cómo las estrellas de neutrones son mucho más parecidas a un planeta que a una estrella. En un breve artículo (que he buscado por todas partes, pero no he podido encontrar una copia), planteó la idea de que esas criaturas serían microscópicamente pequeñas, con metabolismos impulsados por reacciones nucleares en lugar de reacciones químicas. . Siendo que las reacciones nucleares son mucho más rápidas, estas criaturas nucleares serían mucho más cortas que nosotros, sus hermanos químicos. Hipotéticamente hablando, de todos modos.
Fuente: 8 “Datos” de la estrella de neutrones
