Las estrellas de neutrones tienen cortezas de súper-acero

Las estrellas de neutrones son estrellas moribundas que aparentemente no encajan en casi ninguna categoría. Son pequeñas y extremadamente densas; de aproximadamente 20 kilómetros de diámetro con masas sobre 1,4 veces la del Sol, lo que significa que, sobre la Tierra, una cucharada de estrella de neutrones pesaría unas 100 millones de toneladas. También giran muy rápido, unas 700 veces por segundo. Y de acuerdo con un nuevo estudio, las estrellas de neutrones tienen otra cualidad de superhéroe: la superficie externa de estas estrellas colapsadas en probable que sea 10 mil millones de veces más fuerte que el acero o cualquier otra aleación terrestre.

Las estrellas de neutrones son estrellas masivas que exhiben una gravedad extrema. Han colapsado hacia dentro una vez que sus núcleos cesan la fusión nuclear y producción de energía. Lo único más denso son los agujeros negros.

Los científicos quieren comprender la estructura de las estrellas de neutrones, en parte, debido a que las irregularidades superficiales, o montañas, de la corteza podrían irradiar ondas gravitatorias que a su vez crean ondas en el espacio-tiempo. Comprender cómo de alta puede llegar a ser una montaña antes de colapsar por la gravedad de la estrella de neutrones, o estimar la presión de ruptura de la corteza, también tiene implicaciones para una mejor comprensión de las sacudidas estelares o llamaradas gigantes magnetares.

Charles Horowitz, profesor de la Universidad de Indiana llevó a cabo varias simulaciones por ordenador de dinámica molecular a gran escala y determinó que la corteza de las estrellas de neutrones es extremadamente fuerte.

“Modelamos una pequeña región de la estrella de neutrones siguiendo el movimiento individual de hasta 12 millones de partículas”, dijo Horowitz sobre el trabajo llevado a cabo por el Centro de Teoría Nuclear de la UI en la Oficina del Vicerrector de Investigación. “Entonces calculamos cómo se deforma la corteza y finalmente se rompe bajo el extremo peso de una montaña de estrella de neutrones”.

Llevada a cabo en un gran clúster de ordenadores en el Laboratorio Nacional de Los Álamos y basada en versiones menores creadas a propósito de hardware de ordenador para dinámica molecular en la UI, las simulaciones identificaron que la corteza de una estrella de neutrones supera con mucho la fuerza de cualquier material conocido en la Tierra.

La corteza podría ser tan fuerte que sería capaz de provocar ondas gravitatorias que podrían no solo limitar los periodos de giro de algunas estrellas, sino que podrían también detectarse con telescopios de alta resolución llamados interferómetros, según encontró el modelo.

“El máximo tamaño posible para estas montañas depende de la presión de ruptura de la corteza de la estrella de neutrones”, dijo Horowitz. “La gran presión de ruptura que encontramos debería soportar montañas en estrellas de neutrones de giro rápido lo bastante grandes para irradiar de forma efectiva ondas gravitatorias”.

Debido a la intensa presión encontrada en las estrellas de neutrones, los fallos estructurales e impurezas que debilitan a cosas como las rocas o el acero es menos probable que afecten a los cristales que se forman durante la nucleosíntesis que tiene lugar para formar una estrella de neutrones. Compactados entre sí por la fuerza gravitatoria, la corteza pueden soportar presiones de ruptura 10 mil millones de veces más de lo que soportaría el acero.

La investigación aparece en el ejemplar del 8 de mayo de la revista Physical Review Letters.

Se puede ver una versión on-line de la investigación de Horowitz en Arxiv.


Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 6 de mayo de 2009
Enlace Original

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Comment (1)

  1. Alejandro

    yo tengo un duda, la compactacion obviamente se debe a la gravedad, pero despues de haberse sometido a ella, sigue teniendo la misma fuerza de ruptura? (por ejemplo si fueramos capaces de “arrancar un trozo”)

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