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La Universidad de Alicante halla la primera evidencia de una nueva fase en las estrellas de neutrones

 

Representación artística de una estrella de neutrones. La capa de “pasta nuclear” estaría situada en la corteza más interna, cerca del núcleo

Alicante, 10 de junio de 2013

La ‘pasta nuclear’, descrita así por su similitud con la italiana, limita el periodo de rotación de los púlsares, y la Universidad de Alicante ha detectado la primera evidencia de la existencia una nueva fase de la materia en la corteza interna de las estrellas de neutrones.

Un estudio liderado por la Universidad de Alicante y en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha detectado la que podría ser la primera evidencia observacional de la existencia de una nueva fase exótica de la materia en la corteza interna de las estrellas de neutrones (púlsares).

En el último número de Nature Physics, aparecen los resultados de la investigación de un proyecto que aborda una de las incógnitas en el campo de los púlsares de rayos X, la existencia de un límite superior de 12 segundos en los periodos de rotación de las estrellas de neutrones aisladas. Dicho límite es en realidad debido a la existencia de nuevas fases exóticas de la materia. Los púlsares son estrellas de neutrones (estrellas ultracompactas y fuertemente magnetizadas) en rotación, que emiten radiación electromagnética con asombrosa precisión en su periodicidad.

 

LASAÑA O ESPAGUETI

Según comenta José A. Pons, profesor del grupo de Astrofísica Relativista la Universidad de Alicante y director de su Departamento de Física Aplicada, que ha liderado el trabajo: “Esta puede ser la primera evidencia observacional de la existencia de la fase de “pasta nuclear” en el interior de estrellas de neutrones, lo cual puede permitir que futuras misiones de observatorios de rayos X puedan usarse para delimitar aspectos de cómo funciona la interacción nuclear que aún no están del todo claros”.

La pasta nuclear, llamada así por similitud con la pasta italiana, sucede cuando la combinación de la fuerza nuclear y electromagnética, a densidades cercanas a la de los núcleos atómicos, favorece el ordenamiento de los nucleones (protones y neutrones) en formas geométricas no esféricas, como láminas o filamentos (lasaña o espagueti).

Daniele Viganò, estudiante de doctorado de la Universidad de Alicante señala que “Los púlsares nacen girando muy rapidamente, a más de 100 veces por segundo. Sin embargo sus intensos campos magnéticos los frenan a lo largo de su vida, con lo cual el periodo de rotación aumenta. Entre tanto, la corteza interna corroe el campo magnético de la estrellas y cuando éste se vuelve débil ya no es capaz de frenar más la rotación de la estrella: el púlsar está “al dente”, con un periodo de alrededor de 10-12 segundos”.

Históricamente, se conocía que los radio-púlsares (aquellos que detectamos en ondas de radio) tenían un límite superior observado a su periodo de rotación sin explicación teórica. Normalmente se atribuye dicho límite a un simple efecto observacional: los que giran más lentamente son menos luminosos en radio y no se pueden observar. “Las misiones espaciales de la última década han detectado un creciente número de púlsares de rayos X aislados, y hemos visto con sorpresa que tampoco ninguno de ellos presenta un periodo de rotación superior a 12 segundos, pero no existía ninguna explicación teórica para este fenómeno”, explica la investigadora del CSIC Nanda Rea, del Instituto de Ciencias del Espacio (Barcelona).

Este artículo científico ha sido publicado bajo la referencia: "José A. Pons, Daniele Viganò, Nanda Rea. A highly resistive layer within the crust of X-ray pulsars limits their spin periods: Nature Physics. DOI: 10.1038/NPHYS2640.

 

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