Encontrada la curvatura de Einstein alrededor de estrellas de neutrones

La curvatura del espacio-tiempo predicha por Einstein ha sido descubierta alrededor de las estrellas de neutrones, la materia observable más densa del universo.

La curvatura revela líneas difusas de gas de hierro azotando las estrellas, dicen los astrónomos de la Universidad de Michigan y la NASA. El hallazgo también indica un tamaño límite para los objetos celestes.

Dibujo artístico de un disco de gas caliente alrededor de una estrella de neutrones. El gas de la parte interna del disco gira tan rápido que experimenta los efectos predichos por las Teorías de la Relatividad de Einstein. Crédito: NASA/Dana Berry.

Las mismas distorsiones se había observado alrededor de agujeros negros e incluso alrededor de la Tierra, por lo que aunque en hallazgo tal vez no sea una sorpresa, es significativo para responder a las preguntas básicas de la física, dijo el miembro del equipo de estudio Sudip Bhattacharyya del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland y la Universidad de Maryland en College Park.

“Esto es física fundamental”, dijo Bhattacharyya. “Podría haber tipos de partículas o estados de la materia exóticos, tales como materia de quarks, en los centros de estrellas de neutrones, pero es imposible crearlos en el laboratorio. La única forma de descubrirlos es comprender las estrellas de neutrones”.

Las estrellas de neutrones pueden compactar más de toda la materia del Sol en una esfera del tamaño de una ciudad. Unas tazas de materia de una estrella de neutrones pesarían más que el Monte Everest. Los astrónomos usan estas estrellas colapsadas como laboratorios naturales para estudiar cómo la materia compacta puede comprimirse bajo las presiones más extremas que la naturaleza puede ofrecer.

Para comenzar a resolver el misterio de lo que yace bajo estas estrellas moribundas, los científicos deben medir con precisión y detalle sus diámetros y masas.

En dos estudios paralelos, los astrónomos usaron el Observatorio de rayos-X XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea y el rayos-X Suzaku Japonés/NASA para investigar tres estrellas binarias de neutrones: Serpens X-1, GX 349+2 y 4U 1820-30. También estudiaron las líneas espectrales procedentes de los átomos calientes de hierro que se arremolinan en un disco justo más allá de las superficies de las estrellas de neutrones a velocidades que alcanzan el 40 por ciento de la velocidad de la luz.

Normalmente, la línea espectral medida para los átomos de hierro súper-calientes revelarían picos simétricos. Sin embargo, sus resultados mostraron un pico curvado que era indicativo de los efectos relativistas. El movimiento extremadamente rápido del gas (y la potente gravedad relacionada), dicen, provoca que las líneas se difuminen, desplazándose a mayores longitudes de onda.

Las medidas les permitieron determinar el máximo tamaño de la estrella. “Vemos al gas azotando el exterior de la superficie de la estrella de neutrones”, dijo el miembro del equipo de XMM-Newton Edward Cackett de la Universidad de Michigan. “Y dado que la parte interna del disco obviamente no puede orbitar más cerca de la superficie de la estrella de neutrones, estas medidas nos dan un tamaño máximo del diámetro de la estrella de neutrones”.

Dijo que las estrellas de neutrones no pueden ser más grandes de 33 kilómetros de diámetro.

El artículo de XMM-Newton fue publicado en el ejemplar del 1 de agosto de la revista Astrophysical Journal Letters. El otro artículo se ha enviado para su publicación a la misma revista.


Autor: Personal de SPACE.com
Fecha Original: 27 de agosto de 2007
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