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¿Qué son las estrellas de neutrones?

1 Junio.- Las estrellas de neutrones son los cadáveres inimaginablemente densos de estrellas masivas que murieron en la explosión de una supernova. Su densidad media es normalmente más de mil millones de toneladas por cucharadita, incluso más denso que el núcleo de un átomo que está compuesto de protones y neutrones. Debido a que estas densidades no se puede reproducir en la Tierra, estos objetos son grandes laboratorios extraterrestres para el estudio de cómo la materia y las partículas exóticas se comportan bajo condiciones extremas.
Representación de una estrella de neutrones
Su existencia fue predicha en 1934 tan sólo un año después del descubrimiento del neutrón, pero tuvieron que transcurrir otros 30 años antes de que la estrella de neutrones se observara en realidad. Desde entonces, casi todas las estrellas de neutrones se han medido sus masas con precisión que se mide en un rango estrecho cuyo centro es aproximadamente 1,4 veces la masa del Sol. En octubre pasado un grupo de astrónomos utilizando el Telescopio de Green Bank de radio encontró una estrella de neutrones que tiene una masa de casi el doble que la del Sol. La medición de la masa es muy precisa, puesto que la estrella de neutrones es en realidad un púlsar (PSR J1614-2230) que gira sobre su eje a 317 veces por segundo como la regularidad de un reloj. Lo que hace este descubrimiento tan extraordinario es que la existencia de una estrella
de neutrones muy masiva permite a los astrofísicos descartar una amplia variedad de modelos teóricos que afirman que la estrella de neutrones podría estar compuesta por exóticas partículas subatómicas como hiperones o condensados de kaones.

Una de las grandes preguntas que se plantea es "¿cómo puede la naturaleza producir estas estrellas de neutrones  tan masivas?" ¿Se nace así o la hicieron crecer, ya que por la gravedad tira de la masa de una estrella cercana? Una de las claves para el origen de este púlsar es que no está solo. Se encuentra en una órbita binaria muy cerca de 9 días con otra estrella muerta que se conoce como una enana blanca. Según el profesor Lorne Nelson (Universidad de Bishop) y sus colegas en el MIT, Oxford, y UCSB, la estrella de neutrones se separó probablemente y se puso a girar en una rápida rotación (milisegundos) hasta convertirse en un púlsar como resultado de la estrella de neutrones que tiene canibalizada a su compañera estelar hace muchos millones de años, dejando tras de sí un alma muerta compuesta principalmente de carbono y oxígeno. Según Nelson, "Si bien es común encontrar una alta proporción de estrellas en sistemas binarios, es raro para que estén lo suficientemente cerca como para que una estrella pueda quitarse la masa de su estrella compañera. Pero cuando esto sucede, es espectacular . "

Para entender cómo se forma esta binaria, su estrategia consistía en calcular una red de modelos teóricos que describen cómo evolucionan los sistemas binarios durante toda la vida del Universo. Gracias al increíble poder de procesamiento de los datos numéricos de los superordenadores, Nelson y sus colaboradores fueron capaces de calcular la evolución de más de 40.000 casos plausibles de partida para la binaria y determinar cuáles eran pertinentes. A medida que se describen en la reunión de esta semana CASCA en Ontario, Canadá, encontraron varios casos en que la estrella de neutrones podría crecer de manera significativa en la masa a expensas de su compañera, pero como dice Nelson, "No es fácil para la Naturaleza hacer estas estrellas de neutrones de masas tan altas, y esto probablemente explica por qué son tan raras. "
Las estrellas de neutrones son tan densas que una cucharadita de ellas pesaría toneladas.