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Ciencia y Espacio

La estrella de neutrones con mayor masa jamás detectada pone a prueba los límites de la física

Por Ashley Strickland

(CNN) — Los astrónomos han detectado la estrella de neutrones más grande de la historia, y casi que ni siquiera debería existir.

Las estrellas de neutrones son las más pequeñas del universo, con un diámetro comparable al tamaño de una ciudad como Chicago o Atlanta. Son los restos sobrantes de supernovas. Pero son increíblemente densas, con masas más grandes que la de nuestro Sol. Así que para imaginarla piensa en el Sol comprimido en una gran ciudad.

En el caso de la estrella de neutrones recientemente detectada, llamada J0740 + 6620, tiene 333.000 veces la masa de la Tierra y 2,17 veces la masa del Sol. Pero la estrella tiene solo 24 kms de diámetro. Está a 4.600 años luz de la Tierra.

Esas dimensiones están cerca del límite de cuánta masa puede contener un objeto compacto antes de que se aplaste en un agujero negro.

La estrella de neutrones gira rápidamente, lo que se llama un pulsar porque envían haces de ondas de radio desde cada polo magnético. Los rayos imitan el movimiento de los rayos de luz de un faro.

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Los pulsares actúan como relojes atómicos porque pulsan regularmente, por lo que los astrónomos pueden usarlos para estudiar el espacio y el tiempo.

La estrella fue detectada por el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental. Los investigadores publicaron sus hallazgos sobre la estrella el lunes en la revista Nature Astronomy.

Los investigadores no estaban necesariamente buscando esta estrella de neutrones. Fue una casualidad mientras buscaban ondas gravitacionales.

“En Green Bank, estamos tratando de detectar ondas gravitacionales de los pulsares”, dijo Maura McLaughlin, autora del estudio y profesora distinguida de Eberly de Física y Astronomía en la Universidad de Virginia Occidental. “Para hacer eso, necesitamos observar muchos pulsares de milisegundos, que son estrellas de neutrones que giran rápidamente. Este no es un documento de detección de ondas gravitacionales, sino uno de los muchos resultados importantes que han surgido de nuestras observaciones”.

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Pudieron medir su masa gracias a una estrella compañera enana blanca que deformaba el espacio alrededor de ambas estrellas. Esta deformación actuó como una forma de acelerar los pulsos del pulsar a través del espacio. Podrían saber la masa de la enana blanca y de la estrella de neutrones de esta manera a través del “Retraso de Shapiro”.

“Las estrellas de neutrones son tan misteriosas como fascinantes”, dijo Thankful Cromartie, un estudiante graduado en la Universidad de Virginia y becario predoctoral Grote Reber en el Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia. “Estos objetos del tamaño de una ciudad son esencialmente núcleos atómicos descomunales. Son tan grandes que sus interiores adquieren propiedades extrañas. Encontrar la masa máxima que la física y la naturaleza permiten puede enseñarnos mucho sobre este reino inaccesible en astrofísica”.

Debido a su naturaleza misteriosa, los astrónomos aún quieren responder más preguntas sobre las estrellas de neutrones y esta estrella única podría ayudarlos. Quieren saber si los neutrones triturados se convierten en un tipo de “superfluido”, cómo se ve el resultado y dónde se encuentra el punto de inflexión real cuando la gravedad hace efecto.

“La ubicación de este sistema estelar binario creó un fantástico laboratorio cósmico”, dijo Scott Ransom, coautor del estudio y astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía. “Las estrellas de neutrones tienen este punto de inflexión donde sus densidades interiores se vuelven tan extremas que la fuerza de la gravedad supera incluso la capacidad de los neutrones para resistir un colapso adicional. Cada estrella de neutrones que encontramos con una masa récord nos acerca a identificar ese punto de inflexión y nos ayuda para comprender la física de la materia en estas densidades alucinantes”.