DESNUDAMOS LAS ESTRELLAS DE NEUTRONES
Restos ultracomprimidos de estrellas masivas, estos objetos del firmamento atraen especialmente la atención de los astrofísicos. Nuevos observatorios terrestres y espaciales prometen desnudar sus secretos; sobre todo, qué tipo de materia –sometida a las c
Imagina una estrella que tenga una vez y media la masa de nuestro sol apelotonada en el interior de una esfera de diez kilómetros de diámetro, el tamaño de una ciudad mediana. Ahora, la ponemos a rotar de forma que gire del orden de mil veces por segundo. Resulta difícil de concebir, pero eso existe en nuestro universo: es una estrella de neutrones. Y aunque se sabe de su existencia hace ya noventa años, su naturaleza más profunda sigue envuelta en el misterio. De lo que sí tenemos constancia es de que allí la materia está tan sumamente concentrada –con una densidad equivalente a mil billones de veces la del agua– y sometida a unas presiones tan elevadas que no se presenta en forma de átomos: conformaría una especie de sopa de neutrones y otras partículas subatómicas con nombres tan peculiares como el de piones. Su estructura colapsaría por acción de la gravedad, pero se mantiene debido a la llamada presión de degeneración. Para entenderla, pensemos en lo que ocurre en los bares y lugares de copas durante las fiestas: están tan abarrotados que no cabe, como vulgarmente se dice, ni un alfiler. Si quisiéramos entrar, deberíamos vencer la presión que ejercen las demás personas, que parecen estar prácticamente pegadas. Pues lo mismo ocurre en el interior de estos peculiares astros: su peso, que tiende a concentrar toda la masa en el centro, no vence porque dos partículas de materia no pueden ocupar el mismo sitio al mismo tiempo.
HASTA AQUÍ TODO CORRECTO, PERO ¿DE QUé TIPO DE MATERIA ESTAMOS HABLANDO? O, dicho de otro modo, ¿qué hay en el corazón de una estrella de neutrones? Aunque los teóricos han propuesto diferentes modelos para explicarlo, aún no se sabe con certeza.
Para arrojar luz sobre este punto, en junio de 2017 se instaló en la Estación Espacial Internacional el telescopio Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), que tardó menos de un año en hacer un descubrimiento excepcional: una estrella de neutrones que da una vuelta completa alrededor de su compañera en solo 38 minutos.
Bautizada como IGR J17062–6143, su órbita es menor que la distancia entre la Tierra y la Luna, lo que convierte a este sistema estelar binario en el más cerrado hasta ahora conocido. Con un periodo de rotación de 9800 vueltas por minuto, es lo que los astrónomos conocen como un púlsar de milisegundos.
PERO ¿POR QUé SE LE LLAMA PÚLSAR? Acrónimo en inglés de ‘estrella pulsante’, la historia del descubrimiento de estas estrellas contiene todo los ingredientes necesarios para rodar una buena película. Su primera escena arrancaría en 1930, cuando un joven físico hindú, Subrahmanyan Chandrasekhar, viajaba en barco desde su país a Inglaterra para realizar el doctorado en la Universidad de Cambridge. La larga singladura le dio tiempo para estudiar uno de los temas de investigación de quien iba a ser su tutor: la evolución de las estrellas. Fue así como calculó que si estas tienen una masa inferior a una vez y media la del Sol, deberían acabar sus días como enanas blancas. Con la misma masa que el astro rey, esos cuerpos celestes están compuestos exclusivamente de helio y se contraen hasta alcanzar un tamaño similar al de la Tierra. Su materia se halla tan comprimida que una sola cucharadita de enana blanca pesa más de una tonelada. Pero si la masa de la estrella es superior a 1,5 veces la masa solar, entonces la gravedad vence, los núcleos de helio se destrozan y continúa el colapso. Estos cálculos le valieron el Premio Nobel de Física en 1983.
¿Qué pasa entonces si la estrella supera el hoy conocido como límite de Chandrasekhar? La primera pista la dieron Walter Baade y Fritz Zwicky en 1933, cuando propusieron la existencia de estrellas compuestas por una sopa extremadamente densa de neutrones. Serían el remanente de una supernova, el megaestallido final con el que muere un astro masivo. En 1939, el que pocos años más tarde sería conocido como el padre de la bomba atómica, Robert Oppenheimer, y su alumno George Volkoff encontraron que toda estrella que termina sus días con una masa situada entre el límite de Chandrasekhar y unas 3,5 veces la masa del Sol acaba convirtiéndose en una estrella de neutrones. En estos cadáveres estelares, la presión de degeneración de los neutrones detendría el colapso gravitatorio. Pero esto no dejaba de ser un ejercicio teórico, y tales objetos desaparecieron del radar durante casi treinta años.
HACIA FINALES DE 1967, UN PECULIAR RADIOTELESCOPIO LEVANTADO EN LA CAMPIÑA INGLESA CERCANA A CAMBRIDGE, que consistía en una serie de postes en hilera sobre los que se asentaban 2000 miniantenas, interceptó un mensaje completamente desconocido: una serie de impulsos muy breves, de pocas centésimas de segundo de duración, y espaciados 1,3 segundos. Su descubridora fue una estudiante de doctorado llamada Jocelyn Bell, que se dedicaba a medir el tamaño de algunas fuentes emisoras de radio. Para ello, examinaba pacientemente los registros impresos en tiras de papel que el observatorio escupía las veinticuatro horas del día. Bell y su director de tesis, Antony Hewish, llegaron a la conclusión de que una señal tan precisa debía tener un origen terrestre. Pero pronto se dieron cuenta de que no podía ser, porque aparecía cada noche unos cuatro mi
EN 1967 SE DETECTARON SEÑALES QUE PARECÍAN DE ORIGEN ALIENÍGENA, PERO SOLO PODÍAN VENIR DE UNA ESTRELLA