Principal Ciencias

Astronomía de estrellas de neutrones

Astronomía de estrellas de neutrones
Astronomía de estrellas de neutrones

Vídeo: ¿Qué son las estrellas de neutrones? (Astronomía) 2024, Mayo

Vídeo: ¿Qué son las estrellas de neutrones? (Astronomía) 2024, Mayo
Anonim

Estrella de neutrones, cualquiera de una clase de estrellas extremadamente densas y compactas que se cree que están compuestas principalmente de neutrones. Las estrellas de neutrones son típicamente de unos 20 km (12 millas) de diámetro. Sus masas oscilan entre 1,18 y 1,97 veces la del Sol, pero la mayoría son 1,35 veces la del Sol. Por lo tanto, sus densidades medias son extremadamente altas, alrededor de 10 14veces el del agua. Esto se aproxima a la densidad dentro del núcleo atómico, y de alguna manera una estrella de neutrones puede concebirse como un núcleo gigantesco. No se sabe definitivamente qué está en el centro de la estrella, donde la presión es mayor; Las teorías incluyen hiperones, kaones y piones. Las capas intermedias son en su mayoría neutrones y probablemente están en un estado "superfluido". El exterior de 1 km (0.6 millas) es sólido, a pesar de las altas temperaturas, que pueden alcanzar los 1,000,000 K. La superficie de esta capa sólida, donde la presión es más baja, está compuesta de una forma de hierro extremadamente densa.

estrella: estrellas de neutrones

Cuando la masa del núcleo remanente se encuentra entre 1,4 y aproximadamente 2 masas solares, aparentemente se convierte en una estrella de neutrones con una densidad superior a

Otra característica importante de las estrellas de neutrones es la presencia de campos magnéticos muy fuertes, superiores a 10 12 gauss (el campo magnético de la Tierra es 0,5 gauss), lo que hace que la superficie del hierro se polimerice en forma de largas cadenas de átomos de hierro. Los átomos individuales se comprimen y alargan en la dirección del campo magnético y pueden unirse de extremo a extremo. Debajo de la superficie, la presión se vuelve demasiado alta para que existan átomos individuales.

El descubrimiento de los púlsares en 1967 proporcionó la primera evidencia de la existencia de estrellas de neutrones. Los púlsares son estrellas de neutrones que emiten pulsos de radiación una vez por rotación. La radiación emitida generalmente son ondas de radio, pero también se sabe que los púlsares emiten en longitudes de onda ópticas, de rayos X y de rayos gamma. Los períodos muy cortos de, por ejemplo, los púlsares Cangrejo (NP 0532) y Vela (33 y 83 milisegundos, respectivamente) descartan la posibilidad de que puedan ser enanas blancas. Los pulsos son el resultado de fenómenos electrodinámicos generados por su rotación y sus fuertes campos magnéticos, como en una dinamo. En el caso de los púlsares de radio, los neutrones en la superficie de la estrella se descomponen en protones y electrones. A medida que estas partículas cargadas se liberan de la superficie, entran en el intenso campo magnético que rodea a la estrella y gira junto con ella. Aceleradas a velocidades cercanas a la de la luz, las partículas emiten radiación electromagnética por emisión de sincrotrón. Esta radiación se libera como rayos de radio intensos desde los polos magnéticos del púlsar.

Muchas fuentes binarias de rayos X, como Hercules X-1, contienen estrellas de neutrones. Los objetos cósmicos de este tipo emiten rayos X por compresión del material de las estrellas compañeras acumuladas en sus superficies.

Las estrellas de neutrones también se ven como objetos llamados transitorios de radio rotativos (RRAT) y como magnetares. Las RRAT son fuentes que emiten ráfagas de radio individuales pero a intervalos irregulares que van de cuatro minutos a tres horas. La causa del fenómeno RRAT es desconocida. Los magnetares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas que tienen un campo magnético de entre 10 14 y 10 15 gauss.

La mayoría de los investigadores creen que las estrellas de neutrones están formadas por explosiones de supernova en las que el colapso del núcleo central de la supernova se detiene por el aumento de la presión de neutrones a medida que la densidad del núcleo aumenta a unos 10 15 gramos por cm cúbico. Sin embargo, si el núcleo colapsante es más masivo que aproximadamente tres masas solares, no se puede formar una estrella de neutrones, y presumiblemente el núcleo se convertiría en un agujero negro.