Científicos británicos descubrieron que las montañas más altas de estrellas de neutrones miden menos de un milímetro

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Por Martín Casanova Piraquive | 24/07/2021.
Investigadores astrofísicos británicos lograron descifrar, por completo, que las montañas de las estrellas de neutrones que se encuentran en la superficie galáctica, tienen menos de un milímetro de altura, debido su enorme gravedad.

El día lunes 19 de julio, la Real Sociedad Astronómica de Londres informó que un equipo de astrofísicos de la Universidad de Southampton, reveló a través de modelos computacionales, que las montañas de estrellas de neutrones más altas de la galaxia, contienen fracciones de milímetros de altura debido a la enorme gravedad de los objetos ultradensos.

Mediante el Encuentro Nacional de Astronomía (NAM2021) que se disputó el día lunes 19 de julio, por la Universidad de Bath en el Reino Unido, el grupo de investigadores presentó un estudio donde revelaron a partir de ecuaciones matemáticas y físicas, que las montañas de estrellas de neutrones que abundan en el espacio, coinciden en ser objetos notablemente esféricos que se encuentran en pequeñas zonas elevadas, cien veces menos que las estimaciones anteriores.

Los investigadores habían planteado por mucho tiempo, que las montañas de estrellas de neutrones solo dependían de su origen en el universo, por lo que eran consideradas como emisores potenciales de ondas gravitacionales, ya que su proceso solamente había sido registrado, a partir de un rango de modelos que fueron obtenidos por medio de ecuaciones de estado dadas por la teoría física de perturbaciones quiral (ChPT) y la de campo efectivo.

Varios estudios habían demostrado que las estrellas de neutrones podían sostener desviaciones de una esfera perfecta en unas pocas partes de un millón, debido a que esto implicó que las montañas fueran tan grandes en cortos centímetros. Por lo tanto, los cálculos consideraban que la estrella de neutrones estaba sometida a que su corteza se rompía en cada zona.

Las estrellas de neutrones consisten en ser asteroides muertos de metales que se encuentran en la superficie galáctica, los cuales poseen una alta densidad radial de 10 km (6,2 millas) de ancho y una masa de aproximadamente 1,4 masas solares y a su vez, contienen una enorme atracción gravitacional de fuerza de mil millones y un peso de más de 4mil millones de toneladas.

Estas estrellas son el resultado de una explosión gravitacional de un asteroide supergigante masivo, donde el núcleo comienza a comprimir la densidad de las estrellas enanas blancas en dimensiones minúsculas, a excepción de los agujeros negros y algunos objetos hipotéticos que se encuentran en la superficie galáctica, debido al agotamiento de combustible, por lo que esto significa que el remanente estelar es una esfera casi perfecta.

Estas deformaciones cuadripolares se conocen como montañas, debido a que las estrellas comienzan a rodar en la superficie, a través de ondas gravitacionales, que desempeñan un papel importante en la determinación del equilibrio de giro para binarios de rayos X de baja masa.

Este nuevo descubrimiento astronómico fue registrado a través de modelos computacionales para construir estrellas de neutrones realistas y someterlas a una variedad de fuerzas matemáticas para identificar cómo se crean las montañas, donde fueron sometidas a una serie de fuerzas matemáticas, donde los cálculos asumieron que la estrella de neutrones se tensó de tal manera que la corteza estuvo a punto de romperse en todos los puntos. Sin embargo, los nuevos modelos indican que tales condiciones no son físicamente realistas.

El equipo explicó que las mayores desviaciones eran aun extraordinariamente pequeñas, debido a la intensa atracción gravitacional de las diversas montañas de estrellas de neutrones que fueron introducidas en la ecuación de estado de la materia nuclear, la cual logró determinar los límites superiores en el tamaño de las deformaciones cuadrípolas.

También confirmó que las montañas más grandes de estrellas de neutrones tenían solo una fracción de milímetro de altura, debido a que la cantidad de materia nuclear ultradensa era cien veces más pequeña que los descubrimientos anteriores, ya que, formalmente, este es un cálculo perturbador que parte de tres ejemplos simples que requieren de una fuerza fiducial, un aumento de sus amplitudes deformantes y un fuerte rendimiento en la corteza de la fuente de la montaña.

Por su parte, el estudiante de investigación de posgrado en el grupo STAG de la Universidad de Southampton y director del estudio, Fabian Gittins, destacó que estos resultados muestran cómo las estrellas de neutrones son realmente objetos notablemente esféricos, por lo que se sugiere que la observación de las ondas gravitacionales de la rotación de estos asteroides puede ser aún más difícil de lo que se pensaba y resaltó que durante las últimas dos décadas, ha habido mucho interés en comprender qué tan grandes pueden ser estas montañas antes de que la corteza de la estrella de neutrones se fracture y ya no pueda recibir apoyo.

Asimismo, indicó que se ha hecho un esfuerzo significativo para buscar señales de púlsares individuales, por lo que es pertinente preguntarse cómo de grande puede ser una montaña antes de que la corteza de la estrella de neutrones se fracture dentro de la superficie.

Por último, el estudio concluyó que las recientes detecciones de ondas gravitacionales de las rotaciones de estrellas de un solo neutrón aún no se han registrado, debido a que los avances futuros en detectores extremadamente sensibles como LIGO y Virgo avanzados pueden ser la clave para sondear estos objetos únicos, con el fin de que habrá mucha anticipación científica para observar nuevas señales que giran rápidamente por primera vez.

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