Estrellas de neutrones pesaditas

Vivimos tiempos agitados en el campo de la astronomía y la astrofísica. Bueno, en realidad siempre lo han sido (afortunadamente). Basta con que algunos datos parezcan estar firmemente establecidos para que, inmediatamente, aparezca un astrónomo y comunique que sus investigaciones ponen en duda la solidez de todo el sistema hasta entonces aceptado.

Las estrellas de neutrones son el objeto compacto que queda como resultado de la explosión en forma de supernova de una estrella de masa intermedia (con una masa inicial de entre 8 y 20-30 masas solares). Debido a la enorme compresión existente en el núcleo de hierro de estas estrellas, que ni siquiera la presión de degeneración electrónica (la que ejercen los electrones cuando los constituyentes de los átomos están compactados al máximo permitido por la mecánica cuántica) es capaz de soportar, cuando la masa del núcleo supera el límite de 1’44 masas solares (conocido como límite de Chandrasekhar, por el astrofísico y premio Nobel de origen indio que lo descubrió), protones y electrones se funden para formar neutrones. Como consecuencia, el núcleo colapsa súbitamente, y la brusca liberación de energía hace añicos el resto de la estrella en una titánica explosión de supernova. Lo único que queda es el núcleo compacto en forma de estrella de neutrones, que se mantiene por la presión de degeneración de neutrones, y una envoltura gaseosa en rápida expansión. Pero si la masa de la estrella de neutrones supera el llamado límite de Oppenheimer-Volkoff (que se estima que está entre 1’6 y 2 masas solares), ni siquiera la degeneración neutrónica impedirá el colapso del objeto en un agujero negro.

En teoría, pues, una estrella de neutrones no debería tener una masa superior al límite de Oppenheimer-Volkov). Sin embargo, Paulo Freire, del Observatorio de Arecibo, y sus colaboradores, acaban de hacer públicos dos estudios en los que afirman haber descubierto, en sendos cúmulos globulares, dos estrellas de neutrones con masas que podrían rebasar dicho límite. A una, llamada M5B por estar situada en el cúmulo globular M5, le atribuyen una masa de 1’9 masas solares. A la otra, situada en NGC 6440, le atribuyen 2’7 masas solares. El hallazgo ha sido posible gracias a que los dos objetos descubiertos son, al mismo tiempo, púlsares de milisegundo, estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giran centenares de veces cada segundo sobre su propio eje, emitiendo intensos chorros de radiación que, si apuntan en la dirección adecuada, alcanzan la Tierra una vez por cada ciclo. Ambos objetos forman parte de sistemas binarios. En el caso de M5B, el objeto acompañante parece ser o bien una estrella de la secuencia principal de poca masa, o bien una enana blanca. Los datos disponibles sobre el púlsar de NGC 6440 aún no son tan concluyentes.

La confirmación de estas masas excluiría las ecuaciones de estado “blandas” para la densa materia neutrónica, ya que la materia del centro de estos objetos sería, por el contrario, altamente incompresible, mucho más “dura” de lo que se pensaba. También habría que explicar de dónde proviene el exceso de materia. Podría ser que parte de la materia expulsada en la explosión de supernova volviese a caer sobre la estrella de neutrones, o bien que existiese algún mecanismo aún desconocido que permitiese la formación de estrellas de neutrones con masa superior al límite de Oppenheimer-Volkov. De ser así, estos objetos serían más comunes de lo que se piensa y, al mismo tiempo, sería necesaria más masa para superar la degeneración neutrónica y dar origen a los agujeros negros.

About Miguel Martín San Vicente

Aficionado a la Astronomía desde que tiene memoria, ha seguido con interés los avances de esta ciencia durante las últimas cuatro décadas. Especialmente interesado en la Historia de la Astronomía, la exploración del Sistema Solar y la astrofísica estelar y galáctica. Miembro de la Asociación Valenciana de Astronomía y de l'Associació Astronòmica de Torroja, colabora activamente también con el Grup d'Astronomia del Centre de Lectura de Reus.

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