Estrellas de neutrones: definición y hechos
Las estrellas de neutrones son objetos estelares del tamaño de una ciudad con una masa aproximadamente 1,4 veces la del sol. Nacidos de la muerte explosiva de otras estrellas más grandes, estos pequeños objetos tienen un gran impacto. Tomemos un vistazo a lo que son, cómo se forman, y cómo varían.
un fénix estelar
cuando las estrellas de cuatro a ocho veces más masivas que el sol explotan en una violenta supernova, sus capas externas pueden volar en una pantalla a menudo espectacular, dejando atrás un núcleo pequeño y denso que continúa colapsando., La gravedad presiona el material sobre sí mismo tan fuertemente que protones y electrones se combinan para hacer neutrones, dando lugar al nombre de «estrella de neutrones».»
Las estrellas de neutrones empaquetan su masa dentro de un diámetro de 20 kilómetros (12.4 millas). Son tan densos que una sola cucharadita pesaría mil millones de toneladas, suponiendo que de alguna manera lograra enganchar una muestra sin ser capturado por la fuerte atracción gravitacional del cuerpo. En promedio, la gravedad en una estrella de neutrones es 2 mil millones de veces más fuerte que la gravedad en la Tierra., De hecho,es lo suficientemente fuerte como para doblar significativamente la radiación de la estrella en un proceso conocido como lente gravitacional, lo que permite a los astrónomos ver parte de la parte posterior de la estrella.
la potencia de la supernova que la dio a luz le da a la estrella una rotación extremadamente rápida, haciendo que gire varias veces en un segundo. Las estrellas de neutrones pueden girar tan rápido como 43.000 veces por minuto, desacelerándose gradualmente con el tiempo.,
Si una estrella de neutrones es parte de un sistema binario que sobrevivió a la explosión mortal de su supernova (o si capturó a un compañero que pasaba), las cosas pueden ser aún más interesantes. Si la segunda estrella es menos masiva que el sol, tira de la masa de su compañera en un lóbulo de Roche, una nube de material similar a un globo que orbita la estrella de neutrones. Las estrellas compañeras hasta 10 veces la masa del sol crean transferencias de masa similares que son más inestables y no duran tanto.,
estrellas más de 10 veces más masivas que el material de transferencia solar en forma de viento estelar. El material fluye a lo largo de los polos magnéticos de la estrella de neutrones, creando pulsaciones de rayos X a medida que se calienta.
en 2010, se habían identificado aproximadamente 1.800 púlsares mediante detección por radio, y otros 70 se habían encontrado mediante rayos gamma. Algunos púlsares incluso tienen planetas que giran alrededor de ellas — y algunos pueden convertirse en planetas.
Tipos de estrellas de neutrones
Algunas de las estrellas de neutrones tienen chorros de materiales que salen de ellos a casi la velocidad de la luz., A medida que estos rayos pasan por la Tierra, parpadean como la bombilla de un faro. Los científicos los llamaron púlsares por su apariencia pulsante. Los púlsares normales giran entre 0,1 y 60 veces por segundo, mientras que los púlsares de milisegundos pueden dar como resultado hasta 700 veces por segundo.
cuando los púlsares de rayos X capturan el material que fluye de compañeros más masivos, ese material interactúa con el campo magnético para producir haces de alta potencia que se pueden ver en el espectro de radio, óptico, de rayos X o de Rayos gamma., Debido a que su principal fuente de energía proviene del material de su compañero, a menudo se les llama «púlsares alimentados por acreción. Los «púlsares impulsados por espín» son impulsados por la rotación de las estrellas, ya que los electrones de alta energía interactúan con el campo magnético del púlsar por encima de sus polos. Las estrellas de neutrones jóvenes antes de que se enfríen también pueden producir pulsos de rayos X cuando algunas partes están más calientes que otras.
a medida que el material dentro de un púlsar se acelera dentro de la Magnetosfera de un púlsar, la estrella de neutrones produce emisión de Rayos gamma. La transferencia de energía en estos púlsares de Rayos gamma ralentiza el giro de la estrella.,
el parpadeo de los púlsares es tan predecible que los investigadores están considerando usarlos para la navegación espacial.
«algunos de estos púlsares de milisegundos son extremadamente regulares, como un reloj regular», dijo Keith Gendreau del Goddard Space Flight Center de la NASA en Maryland, a los miembros de la prensa en 2018.
«usamos estos púlsares de la misma manera que usamos los relojes atómicos en un sistema de navegación GPS», dijo Gendreau.
la estrella de neutrones promedio cuenta con un poderoso campo magnético., El campo magnético de la tierra es de alrededor de 1 gauss, y el del sol es de unos pocos cientos de gauss, según el astrofísico Paul Sutter. Pero una estrella de neutrones tiene un campo magnético de billones de gauss.
los magnetares tienen campos magnéticos mil veces más fuertes que la estrella de neutrones promedio. El arrastre resultante hace que la estrella tarde más en girar.
«eso pone a los magnetares en el puesto número 1, campeones reinantes en la competencia universal del «campo magnético más fuerte»», dijo Sutter. «Los números están ahí, pero es difícil envolver nuestros cerebros alrededor de ellos.,»
estos campos causan estragos en sus entornos locales, con átomos extendiéndose en barras delgadas cerca de magnetares. Las estrellas densas también pueden generar ráfagas de radiación de alta intensidad.
«Acércate demasiado a uno (digamos, dentro de 1,000 kilómetros, o aproximadamente 600 millas), y los campos magnéticos son lo suficientemente fuertes como para alterar no solo tu bioelectricidad, haciendo que tus impulsos nerviosos sean hilarantemente inútiles, sino también tu estructura molecular», dijo Sutter. «En el campo de un magnetar, simplemente dissolve se disuelve.,»
estrellas que se estrellan
Al igual que las estrellas normales, dos estrellas de neutrones pueden orbitar entre sí. Si están lo suficientemente cerca, pueden incluso entrar en espiral hacia su perdición en un intenso fenómeno conocido como «kilonova».,»
la colisión de dos estrellas de neutrones hizo que se escucharan ondas «alrededor del mundo en 2017, cuando los investigadores detectaron ondas gravitacionales y luz procedentes del mismo choque cósmico. La investigación también proporcionó la primera evidencia sólida de que las colisiones de neutrones y estrellas son la fuente de gran parte del oro, platino y otros elementos pesados del universo.
«El Origen de los elementos químicos realmente más pesados del universo ha desconcertado a la comunidad científica durante mucho tiempo», dijo Hans-Thomas Janka, científico senior de MPA, en un comunicado., «Ahora, tenemos la primera prueba observacional de fusiones de estrellas de neutrones como fuentes; de hecho, bien podrían ser la fuente principal de los elementos del proceso r», que son elementos más pesados que el hierro, como el oro y el platino.
La Poderosa colisión liberó enormes cantidades de luz y creó ondas gravitacionales que ondularon a través del universo. Pero lo que pasó con los dos objetos después de su destrucción sigue siendo un misterio.,
«en realidad no sabemos qué pasó con los objetos al final», dijo David Shoemaker, científico investigador senior del MIT y portavoz de la colaboración científica LIGO, en una conferencia de prensa de 2017. «No sabemos si es un agujero negro, una estrella de neutrones o algo más.»
se cree que las observaciones son las primeras de muchas por venir.,
«esperamos que pronto se observen más fusiones de neutrones y estrellas, y que los datos observacionales de estos eventos revelen más sobre la estructura interna de la materia», dijo en un comunicado el autor principal del estudio Andreas Bauswein, del Instituto de estudios teóricos de Heidelberg en Alemania.
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