Un vistazo al interior de las estrellas de neutrones

Las estrellas de neutrones son los restos de explosiones de supernovas. Su masa es tan densa que los átomos se funden hasta quedar sus constituyentes, principalmente neutrones. Su densidad es tan elevada que una cucharadita de esta materia ultradensa pesaría unos seis mil millones de toneladas en la Tierra.

Además, algunas estrellas de neutrones poseen campos magnéticos muy intensos, incluso un billón de veces más intensos que el campo magnético terrestre. No sorprende, pues, 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 de la Tierra.

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 midiendo 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 efectivo.

Los científicos NSLABDM pudieron emplear datos sobre mesones extraños en experimentos de colisiones con iones pesados para determinar una ecuación sobre el estado de la materia nuclear en densidades hasta tres veces superiores al 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.

Asimismo, a las presiones extremadamente elevadas que se producen dentro de las estrellas de neutrones, los neutrones se unen en pares. 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 superfluida densa.

Todos los resultados obtenidos se han recogido en numerosas publicaciones derivadas de NSLABDM. Los frutos de esta investigación proporcionan información valiosa sobre cómo interactúan las partículas fundamentales y sobre el material que forma las estrellas de neutrones.