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Las montañas más altas de las estrellas de neutrones miden menos de un milímetro

Los últimos modelos de estrellas de neutrones han mostrado algo que, a primera vista, parece difícil de creer: sus montañas más elevadas no pueden superar el milímetro de altura. Tal es el efecto de la enorme gravedad que poseen estos cuerpos extraordinariamente densos. La investigación se acaba de presentar en el transcurso del Encuentro Nacional de Astronomía 2021, que se celebra online entre el 19 y el 23 de julio.

Las estrellas de neutrones son el remanente de estrellas muy masivas que colapsaron sobre sí mismas, y se encuentran entre los objetos más compactos del Universo. De hecho, pesan aproximadamente lo mismo que el Sol, pero apenas miden unos 10 km de diámetro, el tamaño de una ciudad pequeña. En comparación, el diámetro del Sol es de 1,4 millones de km.

Debido a su gran densidad, las estrellas de neutrones ejercen una enorme fuerza gravitatoria, unos mil millones de veces más fuerte que la de la Tierra. Lo cual aplasta, literalmente, cualquier característica o irregularidad que pueda haber en sus superficies, que solo consiguen alcanzar dimensiones minúsculas. Una estrella de neutrones, por lo tanto, es casi una esfera perfecta.

Cómo se forman las montañas
A pesar de que esas minúsculas elevaciones son millones de veces más pequeñas que las de la Tierra, también reciben el nombre de montañas. Bajo la dirección de Fabian Gittins, de la Universidad de Southampton, los autores de este trabajo utilizaron modelos computacionales para construir estrellas de neutrones realistas y someterlas a toda una variedad de fuerzas para identificar cómo se crean esas ‘montañas’.

El equipo también estudió el papel de la materia nuclear ultradensa como soporte de esas montañas y descubrió que las más grandes apenas podían llegar a tener una fracción de milímetro de altura, cien veces más pequeñas de lo que se había estimado anteriormente. En palabras de Gittins, «durante las dos últimas décadas ha habido mucho interés en comprender lo grandes que pueden llegar a ser estas montañas antes de que la corteza de la estrella de neutrones se rompa y la montaña ya no pueda apoyarse en ella».

Investigaciones anteriores sugerían que las estrellas de neutrones pueden sostener desviaciones de una esfera perfecta de hasta unas pocas partes en un millón, lo que implica que las montañas podrían llegar a tener hasta unos pocos centímetros. Estos cálculos asumían que las estrellas de neutrones se tensaban de tal manera que la corteza estaba a punto de romperse en cualquiera de sus puntos. Sin embargo, los nuevos modelos indican que tales condiciones no son físicamente realistas.

«Nuestros resultados -sostiene Gittins- muestran que en realidad las estrellas de neutrones son objetos notablemente esféricos. Además, sugieren que observar ondas gravitacionales de estrellas de neutrones en rotación puede ser un desafío incluso mayor de lo que se pensaba anteriormente».

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A pesar de que se trata de objetos individuales, en efecto, la intensa gravedad de las estrellas de neutrones que giran y que tienen esas ligeras deformaciones debería producir ondas en el tejido del espacio-tiempo, esto es, ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales de estrellas de neutrones individuales y en rotación aún no se han observado (sólo se han detectado colisiones entre dos estrellas), aunque los avances que pronto se aplicarán a detectores como LIGO y Virgo pueden ser la clave para poder estudiar estos objetos únicos.

Este artículo ha sido publicado originalmente en este sitio

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