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Desde que se descubrieron las estrellas de neutrones, los investigadores han estado utilizando sus propiedades inusuales para explorar nuestro universo. Los restos superdensos de las explosiones estelares, las estrellas de neutrones, acumulan una masa mayor que la del Sol en una bola del tama\u00f1o de San Francisco. Una sola taza de esta materia estelar pesar\u00eda tanto como el Monte Everest.<\/p>\n
Estos extra\u00f1os cuerpos celestes podr\u00edan alertarnos sobre perturbaciones distantes en el tejido del espacio-tiempo, ense\u00f1arnos sobre la formaci\u00f3n de elementos y descubrir los secretos de c\u00f3mo funcionan la gravedad y la f\u00edsica de part\u00edculas en algunas de las condiciones m\u00e1s extremas del universo.<\/p>\n
\u201cEst\u00e1n en el centro de muchas preguntas abiertas en astronom\u00eda y astrof\u00edsica\u201d, dice la astrof\u00edsica Vanessa Graber del Instituto de Ciencias Espaciales de Barcelona.<\/p>\n
Pero para interpretar con precisi\u00f3n algunas de las se\u00f1ales de las estrellas de neutrones, los investigadores primero deben entender qu\u00e9 sucede dentro de ellas. Tienen sus corazonadas, pero experimentar directamente con una estrella de neutrones est\u00e1 fuera de discusi\u00f3n. Entonces, los cient\u00edficos necesitan otra forma de probar sus teor\u00edas. El comportamiento de la materia en un objeto tan superdenso es tan complicado que incluso las simulaciones por computadora no est\u00e1n a la altura. Pero los investigadores creen que pueden haber encontrado una soluci\u00f3n: un an\u00e1logo terrenal.<\/p>\n
Aunque las estrellas de neutrones j\u00f3venes pueden tener temperaturas de millones de grados en su interior, seg\u00fan una medida energ\u00e9tica importante, los neutrones se consideran \u00abfr\u00edos\u00bb. Los f\u00edsicos creen que es una caracter\u00edstica que pueden aprovechar para estudiar el funcionamiento interno de las estrellas de neutrones. En lugar de mirar al cielo, los investigadores observan nubes de \u00e1tomos ultrafr\u00edos creados en laboratorios aqu\u00ed en la Tierra. Y eso podr\u00eda ayudarlos finalmente a responder algunas preguntas de larga data sobre estos objetos enigm\u00e1ticos.<\/p>\n\n Anuncio <\/span> <\/p>\n<\/aside>\nRarezas espaciales<\/h2>\n La existencia de estrellas de neutrones se propuso por primera vez en 1934, dos a\u00f1os despu\u00e9s del descubrimiento del propio neutr\u00f3n, cuando los astr\u00f3nomos Walter Baade y Fritz Zwicky se preguntaron si podr\u00eda quedar un cuerpo celeste hecho completamente de neutrones despu\u00e9s de la explosi\u00f3n de una supernova. Aunque no acertaron en todos los detalles, su idea general ahora es ampliamente aceptada.<\/p>\n
Las estrellas se alimentan fusionando los n\u00facleos de los \u00e1tomos m\u00e1s ligeros con los de los \u00e1tomos m\u00e1s pesados. Pero cuando las estrellas se quedan sin esos \u00e1tomos m\u00e1s livianos, la fusi\u00f3n nuclear se detiene y ya no hay una presi\u00f3n externa para luchar contra la fuerza de gravedad interna. El n\u00facleo colapsa y la capa exterior de la estrella corre hacia adentro. Cuando esta capa golpea el n\u00facleo denso, rebota y explota hacia afuera, produciendo una supernova. El n\u00facleo denso que queda despu\u00e9s es una estrella de neutrones.<\/p>\n\nAgrandar
\/<\/span> Los restos de una supernova presenciada en el a\u00f1o 1054, la Nebulosa del Cangrejo, contiene una estrella de neutrones que gira r\u00e1pidamente conocida como p\u00falsar.<\/div>\nCR\u00c9DITO: NASA: RAYOS X: CHANDRA (CXC), \u00d3PTICA: HUBBLE (STSCI), INFRARROJOS: SPITZER (JPL-CALTECH)<\/p>\n<\/figcaption><\/figure>\n
No fue hasta la d\u00e9cada de 1960 que finalmente se detectaron las hipot\u00e9ticas estrellas de neutrones de Zwicky y Baade. La radioastr\u00f3noma Jocelyn Bell Burnell not\u00f3 una extra\u00f1a se\u00f1al de onda de radio pulsada regularmente desde el espacio mientras trabajaba como estudiante de posgrado en la Universidad de Cambridge. Estaba detectando algo que nunca antes se hab\u00eda visto: un tipo especial de estrella de neutrones llamada p\u00falsar, que lanza haces de radiaci\u00f3n a intervalos regulares mientras gira, como un faro. (Su asesor, junto con el director del observatorio, pero no Bell Burnell, recibieron m\u00e1s tarde el Premio Nobel por el descubrimiento).<\/p>\n
Desde entonces, se han detectado miles de estrellas de neutrones. Como algunos de los objetos m\u00e1s densos y de mayor presi\u00f3n del universo, las estrellas de neutrones podr\u00edan ayudarnos a aprender sobre lo que le sucede a la materia en densidades extremadamente altas. Comprender su estructura y el comportamiento de la materia neutr\u00f3nica que los compone es de suma importancia para los f\u00edsicos.<\/p>\n\n Anuncio <\/span> <\/p>\n<\/aside>\nLos cient\u00edficos ya saben que los neutrones, protones y otras part\u00edculas subat\u00f3micas que componen una estrella de neutrones se organizan de manera diferente seg\u00fan el lugar de la estrella en el que se encuentren. En ciertas secciones, se empaquetan r\u00edgidamente como mol\u00e9culas de agua en un bloque de hielo. En otros, fluyen y se arremolinan como un fluido sin fricci\u00f3n. Pero exactamente d\u00f3nde ocurre la transici\u00f3n y c\u00f3mo se comportan las diferentes fases de la materia, los f\u00edsicos no est\u00e1n seguros.<\/p>\n
Una estrella superdensa nacida de una bola de fuego nuclear parece, a primera vista, tener muy poco en com\u00fan con una nube diluida de part\u00edculas ultrafr\u00edas. Pero pueden compartir al menos una caracter\u00edstica \u00fatil: ambos est\u00e1n por debajo de un umbral conocido como la temperatura de Fermi que depende y se calcula en funci\u00f3n de la materia de la que est\u00e1 hecho cada sistema. Un sistema que est\u00e1 muy por encima de esta temperatura se comportar\u00e1 en gran medida de acuerdo con las leyes de la f\u00edsica cl\u00e1sica; si est\u00e1 muy por debajo, su comportamiento estar\u00e1 regido por la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. Ciertos gases ultrafr\u00edos y material de estrellas de neutrones pueden estar muy por debajo de sus temperaturas de Fermi y, en consecuencia, pueden actuar de manera similar, dice Christopher Pethick, f\u00edsico te\u00f3rico del Instituto Niels Bohr en Copenhague y coautor de una descripci\u00f3n general temprana de las estrellas de neutrones en el Anual de 1975. Revisi\u00f3n de la ciencia nuclearmi<\/em>.<\/p>\n