La imagen compuesta de la supernova 1E0102.2-7219 contiene rayos X Chandra (azul y violeta), datos de luz visible del instrumento VLT MUSE (rojo brillante) y datos adicionales del Hubble (rojo oscuro y verde). En su centro hay una estrella de neutrones, el núcleo ultradenso de una estrella masiva que colapsa y explota en una supernova. Crédito: NASA
Cuando una estrella masiva muere, primero explota una supernova. Entonces lo que queda se convierte en un agujero negro o una estrella de neutrones.
Esta estrella de neutrones es el cuerpo celeste más denso que los astrónomos pueden observar, aproximadamente 1,4 veces la masa del Sol. Sin embargo, aún se sabe poco sobre estos impresionantes objetos. Ahora, un investigador de la Universidad Estatal de Florida ha publicado un artículo en Cartas de revisión física argumentando que las nuevas mediciones relacionadas con la piel de neutrones de los núcleos de plomo pueden requerir que los científicos reconsideren las teorías sobre el tamaño total de las estrellas de neutrones.
En resumen, las estrellas de neutrones pueden ser más grandes de lo que los científicos predijeron anteriormente.
“La dimensión de esta piel, a medida que se extiende, es algo que se correlaciona con el tamaño de una estrella de neutrones”, dijo Jorge Piekarewicz, profesor de física en Robert O. Lawton.
Piekarewicz y sus colegas calcularon que la nueva medición del espesor de la capa de neutrones de plomo indica un radio de entre 13,25 y 14,25 km para una estrella de neutrones promedio. Basándose en experimentos previos sobre la piel de neutrones, otras teorías han determinado que el tamaño promedio de las estrellas de neutrones es de alrededor de 10 a 12 kilómetros.
El trabajo de Piekarewicz complementa el estudio, también publicado en Cartas de revisión física, por físicos del Experimento Lead Radius (PREX) en la Instalación Nacional del Acelerador Thomas Jefferson. El equipo de PREX realizó experimentos que les permitieron medir el grosor de la capa de neutrones de un núcleo de plomo con una precisión de 0,28 femtómetros, o 0,28 billonésimas de milímetro.
El núcleo atómico está formado por neutrones y protones. Si el número de neutrones excede el número de protones en el núcleo, los neutrones adicionales forman una capa alrededor del centro del núcleo. Esta capa de neutrones puros se llama piel.
Es el grosor de esta piel lo que ha cautivado tanto a los físicos experimentales como a los teóricos porque puede arrojar luz sobre el tamaño y la estructura general de la estrella de neutrones. Y aunque el experimento se realizó con plomo, la física se aplica a las estrellas de neutrones, objetos que son un quintillón (o un billón de millones) de veces más grandes que un núcleo atómico.
Piekarewicz utilizó los resultados presentados por el equipo PREX para calcular nuevas mediciones generales de estrellas de neutrones.
“No hay ningún experimento que podamos realizar en el laboratorio que nos permita estudiar la estructura de una estrella de neutrones”, dijo Piekarewicz. “Una estrella de neutrones es un objeto tan exótico que no hemos podido recrearlo en el laboratorio. Por lo tanto, cualquier cosa que se pueda hacer en el laboratorio para limitar o informarnos sobre las propiedades de una estrella de neutrones es muy útil ”.
Los nuevos resultados de PREX fueron más grandes que los experimentos anteriores, lo que por supuesto afecta la teoría general y los cálculos relacionados con las estrellas de neutrones. Piekarewicz dijo que aún queda mucho por hacer al respecto y que los nuevos avances tecnológicos amplían constantemente el conocimiento del espacio por parte de los científicos.
“Empuja los límites del conocimiento”, dijo. “Todos queremos saber de dónde venimos, de qué está hecho el universo y cuál es el destino final del universo”.
Proporcionado por la Universidad Estatal de Florida