![\"\"](\"http:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/estrella-neutrones-kqTF-620x349@abc.jpg\")
<\/a>\nLa confirmaci\u00f3n de la existencia de n\u00facleos de quark en las estrellas de neutrones ha sido un objetivo cient\u00edfico inalcanzable durante los \u00faltimos 40 a\u00f1os – Jyrki Hokkanen, CSC – IT Center for Science<\/em><\/p>\n
Un equipo de investigadores finlandeses ha encontrado s\u00f3lidas pruebas de la existencia de un tipo de materia que hasta ahora hab\u00eda sido simplemente te\u00f3rico. Se trata de \u00abmateria ex\u00f3tica de quark\u00bb y se encuentra en el interior de las mayores estrellas de neutrones que existen. El hallazgo, que se acaba de publicar en \u00ab Nature Physics\u00bb, se produjo al combinar recientes resultados de estudios de f\u00edsica de part\u00edculas y nucleares con mediciones de ondas gravitacionales generadas, precisamente, por esta clase de cad\u00e1veres estelares.<\/p>\n
Toda la materia que nos rodea est\u00e1 formada por \u00e1tomos, con densos n\u00facleos en sus centros hechos de protones y neutrones. Los n\u00facleos at\u00f3micos est\u00e1n rodeados por una nube de electrones de carga negativa, y en la inmensa mayor\u00eda de los materiales existe una considerable distancia entre un \u00e1tomo y el contiguo. Pero eso es solo el estado \u00abnormal\u00bb de la materia. En condiciones extremas, la gravedad puede llegar a hacer que los \u00e1tomos se acerquen unos a otros hasta el punto de perder sus electrones. Y a\u00fan m\u00e1s all\u00e1, incluso a conseguir que los propios n\u00facleos, ahora desnudos, se junten para dar forma a una materia extraordinariamente densa.
\nUno de los lugares m\u00e1s extremos del Universo
\nLo cierto es que en el Universo existen pocos lugares m\u00e1s extremos que las estrellas de neutrones. Se trata de aut\u00e9nticos \u00abcad\u00e1veres estelares\u00bb que se forman cuando una estrella que en origen era varias veces mayor que el Sol agota su combustible, el que le permte seguir ardiendo. La energ\u00eda generada por la fusi\u00f3n nuclear en los n\u00facleos de las estrellas es la \u00fanica fuerza capaz de oponerse a la presi\u00f3n gravitatoria, que trata de comprimirlas. Y cuando el combustible que mantiene el horno de fusi\u00f3n encendido se termina, nada puede oponerse a la gravedad, que empieza a aplastar a la estrella.<\/p>\n
Al final, lo que era una bola ardiente de gas con un radio de millones de kil\u00f3metros (el radio de la gigante Betelgeuse, por ejemplo, es de 617 millones de km) queda aplastado y reducido a una densa bola de materia s\u00faper comprimida de cerca de una decena de kil\u00f3metros. Una cucharadita de caf\u00e9 llena de esa materia pesar\u00eda m\u00e1s que el monte Everest.<\/p>\n
Un n\u00facleo at\u00f3mico de decenas de kil\u00f3metros
\nLos cient\u00edficos saben que dentro de las estrellas de neutrones, la materia at\u00f3mica se colapsa en materia nuclear inmensamente densa, en la que protones y neutrones est\u00e1n tan juntos que la estrella entera, o lo que queda de ella, podr\u00eda considerarse como un enorme y \u00fanico n\u00facleo at\u00f3mico.<\/p>\n
Muchos, sin embargo, llevaban d\u00e9cadas pregunt\u00e1ndose si en el interior m\u00e1s profundo de las estrellas de neutrones la materia podr\u00eda colapsar a\u00fan m\u00e1s, hasta un hipot\u00e9tico y ex\u00f3tico estado llamado \u00abmateria de quark\u00bb, en la que los propios protones y neutrones se han dividido en sus piezas fundamentales (cada uno est\u00e1 formado por tres quarks) formando una sopa ultradensa en la que ni siquiera las part\u00edculas que formaban los n\u00facleos at\u00f3micos pueden ya existir. Y ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Helsinki afirma que la respuesta a esa pregunta es un rotundo s\u00ed.<\/p>\n
\u00abConfirmar la existencia de n\u00facleos de quark dentro de las estrellas de neutrones – asegura Aleksi Vuorinen, uno de los autores del art\u00edculo- ha sido uno de los objetivos m\u00e1s importantes de la f\u00edsica de estrellas de neutrones desde que esta posibilidad se plante\u00f3 por primera vez hace aproximadamente 40 a\u00f1os\u00bb.<\/p>\n
Un enfoque totalmente nuevo
\nA d\u00eda de hoy, no existen simulaciones inform\u00e1ticas a gran escala capaces de determinar el destino de la materia nuclear dentro de una estrella de neutrones. Pero a\u00fan as\u00ed, los investigadores finlandeses consiguieron obtener resultados gracias a un enfoque del problema completamente nuevo. De hecho, se dieron cuenta de que al combinar recientes hallazgos sobre part\u00edculas te\u00f3ricas y f\u00edsica nuclear con las mediciones observacionales, era posibe deducir las caracter\u00edsticas y la identidad de la materia que reside en el coraz\u00f3n de las estrellas de neutrones. O por lo menos en las m\u00e1s estables y masivas.<\/p>\n
En ellas, en efecto, la materia interna de la estrella se parece mucho m\u00e1s a la materia de quarks que a la materia nuclear ordinaria. Los c\u00e1lculos indican que en esas estrellas el di\u00e1metro del n\u00facleo identificado como materia de quark puede llegar a ser superior a la mitad del di\u00e1metro total de toda la estrella de neutrones. Sin embargo, Vuorinen se\u00f1ala que hay todav\u00eda muchas incertidumbres asociadas a la estructura exacta de las estrellas de neutrones. Nadie, de hecho, ha podido ver hasta ahora el interior de ninguna.<\/p>\n
\u00bfQu\u00e9 significa entonces la afirmaci\u00f3n de que se ha descubierto materia de quark? Seg\u00fan Vuorinen \u00aba\u00fan existe una posibilidad, peque\u00f1a pero no nula, de que las estrellas de neutrones est\u00e9n hechas solo de materia nuclear normal. Sin embargo, lo que hemos logrado hacer es cuantificar las condiciones que ser\u00edan necesarias para que se de este escenario. En resumen, el comportamiento de la materia nuclear densa (pero convencional) tendria que ser verdaderamente peculiar. Por ejemplo, la velocidad del sonido necesitar\u00eda casi alcanzar a la de la luz\u00bb.<\/p>\n
El mensaje de las ondas gravitacionales
\nUno de los factores clave que contribuy\u00f3 al nuevo hallazgo fue la aparici\u00f3n de los resultados de dos trabajos recientes de astrof\u00edsica observacional: la medici\u00f3n de ondas gravitacionales generadas por la fusi\u00f3n de dos estrellas de neutrones y la detecci\u00f3n de estrellas de neutrones muy masivas, con masas cercanas a las dos masas solares.<\/p>\n
En oto\u00f1o de 2017, en efecto, los observatorios LIGO y Virgo detectaron, por primera vez, ondas gravitacionales generadas por dos estrellas de neutrones que se estaban fusionando. Esa observaci\u00f3n estableci\u00f3 un l\u00edmite superior riguroso para una cantidad llamada \u00abdeformabilidad de marea\u00bb, que mide lo sensible que puede ser la estructura de una estrella al campo gravitacional de una compa\u00f1era a la que orbita. Ese resultado se utiliz\u00f3 despu\u00e9s para obtener un l\u00edmite superior para los radios de esas dos estrellas de neutrones en colisi\u00f3n, que resultaron ser aproximadamente de 13 km.<\/p>\n
Del mismo modo, y aunque la primera observaci\u00f3n de una estrella de neutrones se remonta a 1967, las mediciones precisas de sus masas no han sido posibles hasta las dos \u00faltimas d\u00e9cadas. Y la mayor\u00eda de las estrellas de neutrones cuyas masas se conocen con precisi\u00f3n caen dentro de una ventana que oscile entre 1 y 1.7 masas solares. Pero la \u00faltima d\u00e9cada ha siso testigo de tres estrellas de neutrones que alcanzaban, e incluso superaban ligeramente, las dos masas solares.<\/p>\n
La ecuaci\u00f3n del estado de la materia
\nEn el nuevo an\u00e1lisis, esas observaciones astrof\u00edsicas se combinaron con resultados te\u00f3ricos de vanguardia sobre part\u00edculas y f\u00edsica nuclear. Lo cual permiti\u00f3 derivar una predicci\u00f3n precisa de lo que se conoce como \u00abla ecuaci\u00f3n de estado de la materia estelar de neutrones\u00bb, que se refiere a la relaci\u00f3n entre su presi\u00f3n y la densidad de energ\u00eda. Un componente integral en este proceso fue un resultado bien conocido de la relatividad general, que relaciona la ecuaci\u00f3n de estado con una relaci\u00f3n entre los posibles valores de radios y masas de estrellas de neutrones.<\/p>\n
Desde aquella primera detecci\u00f3n de 2017, se han observado ya varias fusiones de estrellas de neutrones, y LIGO y Virgo se han convertido r\u00e1pidamente en una parte esencial de la investigaci\u00f3n de estos cad\u00e1veres estelares. Y es precisamente esta r\u00e1pida acumulaci\u00f3n de informaci\u00f3n nueva lo que ha permitido mejorar la precisi\u00f3n de los hallazgos del equipo finland\u00e9s, confirmando la existencia de materia de quark dentro de las estrellas de neutrones.<\/p>\n
Seg\u00fan los investigadores, las nuevas observaciones previstas para los pr\u00f3ximos meses y a\u00f1os conseguir\u00e1n refinar a\u00fan m\u00e1s los resultados y eliminar o reducir en gran medida las incertidumbres actuales.<\/p>\n
\u00abHay buenas razones para creer -concluye Vuorinen- que la edad de oro de la astrof\u00edsica de ondas gravitacionales apenas si est\u00e1 en sus comienzos, y que pronto seremos testigos de muchos m\u00e1s saltos como este en nuestra comprensi\u00f3n de la naturaleza\u00bb.<\/p>\n
Fuente: ABC<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Se trata de una \u00absopa\u00bb ultradensa de quark y se encuentra en el interior de las estrellas de neutrones. La confirmaci\u00f3n de la existencia de n\u00facleos de quark en las…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2],"tags":[],"class_list":["post-13313","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-s1-noticias-de-astronoma"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13313","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13313"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13313\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13315,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13313\/revisions\/13315"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13313"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13313"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/astroentrerios.com.ar\/web\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13313"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}