Un vistazo al interior de las estrellas de neutrones

Las estrellas de neutrones son los restos de explosiones de supernovas cuya materia está tan condensada que los protones y los electrones de sus átomos se fusionan en forma de neutrones. Su densidad es tan elevada que una cucharadita de esta materia ultradensa pesaría unos seis mil millones de toneladas en la Tierra.

Algunas estrellas de neutrones también poseen campos magnéticos intensos mil millones de millones de veces mayores que el campo magnético de la Tierra. No es sorprendente que las estrellas de neutrones sean un laboratorio excepcional para que un grupo de científicos financiado por la Unión Europea pruebe la materia en condiciones extremas que no se pueden reproducir en ningún laboratorio terrestre.

El objetivo final del proyecto NSLABDM (Neutron stars as a laboratory for dense matter) era restringir las propiedades de la materia supranuclear de su interior mediante medicas de las masas, los radios y las tasas de enfriamiento de estrellas de neutrones. Los resultados representan un avance importante en nuestros conocimientos actuales sobre la materia sometida a interacciones fuertes.

Las propiedades del entorno caliente y denso de los núcleos de las estrellas de neutrones se estudiaron en el marco de las teorías de campo eficaz. Los científicos NSLABDM pudieron calcular la resistencia y los coeficientes de difusión de mesones extraños relevantes para los experimentos de colisiones con iones pesados.

NSLABDM utilizó medidas de colisiones con iones pesados para definir una ecuación del estado de la materia nuclear para densidades hasta tres veces mayores que el umbral de saturación de la materia nuclear. A partir de esta relación entre densidad, temperatura y presión, pudieron realizar una estimación del límite para la masa máxima posible en una estrella de neutrones.

A las presiones extremadamente elevadas que se producen dentro de las estrellas de neutrones, los neutrones se vinculan. Los pares generados se relajan hasta el estado de mínima energía posible que permite la física cuántica y se convierten en un superfluido. Los científicos de NSLABDM analizaron distintos procesos de disipación con el fin de determinar los coeficientes de transporte, que son fundamentales para comprender la física microscópica de la materia sin fricción.

Todos los resultados obtenidos se han descrito en numerosas publicaciones que se derivaron del proyecto NSLABDM. Los resultados de la investigación proporcionaron información valiosa sobre cómo interactúan las partículas fundamentales y cuánto se puede comprimir la materia.