Las estrellas de neutrones son estrellas moribundas que aparentemente están "fuera de las listas" en casi todas las categorías. También giran muy rápido, unas 700 veces por segundo. Y según un nuevo estudio, las estrellas de neutrones tienen otra cualidad casi de superhéroe: es probable que la superficie exterior de estas estrellas colapsadas sea 10 mil millones de veces más fuerte que el acero o cualquier otra de las aleaciones más fuertes de la Tierra.
Las estrellas de neutrones son estrellas masivas que exhiben gravedad extrema. Se han derrumbado hacia adentro una vez que sus núcleos cesaron la fusión nuclear y la producción de energía. Las únicas cosas más densas son los agujeros negros.
Los científicos quieren entender la estructura de las estrellas de neutrones, en parte, porque las irregularidades de la superficie, o montañas, en la corteza podrían irradiar ondas gravitacionales y, a su vez, pueden crear ondas en el espacio-tiempo. Comprender cuán alta puede llegar a ser una montaña antes de colapsar por la gravedad de la estrella de neutrones, o estimar la tensión de ruptura de la corteza, también tiene implicaciones para comprender mejor los temblores de estrellas o las erupciones gigantes de magnetar.
Charles Horowitz, profesor de la Universidad de Indiana, realizó varias simulaciones por computadora 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 corteza estelar de neutrones siguiendo los movimientos individuales de hasta 12 millones de partículas", dijo Horowitz sobre el trabajo realizado a través del Centro de Teoría Nuclear de IU en la Oficina del Vice Rector de Investigación. "Luego calculamos cómo se deforma la corteza y finalmente se rompe bajo el peso extremo de una montaña de estrellas de neutrones".
Realizadas en un gran grupo de computadoras en el Laboratorio Nacional de Los Alamos y construidas sobre versiones más pequeñas creadas en hardware de computadora de dinámica molecular de propósito especial en IU, las simulaciones identificaron una corteza de estrella de neutrones que excedía por mucho la resistencia de cualquier material conocido en la tierra.
La corteza podría ser tan fuerte como para poder provocar ondas gravitacionales que no solo pudieran limitar los períodos de rotación de algunas estrellas, sino que también pudieran detectarse mediante telescopios de alta resolución llamados interferómetros, encontró el modelo.
"El tamaño máximo posible de estas montañas depende de la tensión de ruptura de la corteza estelar de neutrones", dijo Horowitz. "La gran tensión de rotura que encontramos debería soportar montañas en estrellas de neutrones que giran rápidamente lo suficientemente grandes como para irradiar eficientemente ondas gravitacionales".
Debido a la intensa presión que se encuentra en las estrellas de neutrones, los defectos estructurales y las impurezas que debilitan cosas como las rocas y el acero tienen menos probabilidades de tensar los cristales que se forman durante la nucleosíntesis que se produce para formar la corteza estelar de neutrones. Apretada por la fuerza gravitacional, la corteza puede soportar una tensión de rotura 10 mil millones de veces la presión que se necesitaría para romper el acero.
La investigación aparecerá el viernes (8 de mayo) en Physical Review Letters.
Vea una versión en línea del trabajo de investigación de Horowitz, "La tensión de ruptura de la corteza estelar de neutrones y las ondas gravitacionales".
Fuente: EurekAlert
