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Un método pionero usado por un equipo de astrofísicos ha servido para localizar una estrella de neutrones de unas 2,3 masas solares, una de las más densas y pensadas que se han detectado, según publica The Astrophysical Journal.
El descubrimiento abre una nueva vía de conocimiento en muchos campos de la Astrofísica y la Física Nuclear, informó la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), que junto al Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), han colaborado en el descubrimiento.
Las estrellas de neutrones, también llamadas púlsares, son remanentes estelares que han llegado al final de su vida evolutiva: nacen de la muerte de una estrella de entre 10 y 30 masas solares.
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(Foto: Pezibear en pixabay.com. Bajo licencia Creative Commons)
Pese a su pequeño tamaño (alrededor de los 20 kilómetros de diámetro), las estrellas de neutrones pueden presumir de contener más masa que el Sol porque son particularmente densas.
--- Método de medición pionero ---
Los astrofísicos de la UPC y del IAC lograron medir, con un innovador método, la masa de esta estrella de neutrones, una de las más pesadas que se conocen.
La estrella, denominada PSR J2215+5135, tiene unas 2,3 masas solares, una de las más grandes detectadas entre los más de 2.000 púlsares registrados actualmente.
Aunque en un estudio publicado en 2011, un grupo de astrónomos había hallado indicios de otro púlsar muy masivo -de 2,4 masas solares-, la 'masa récord' con más consenso científico de un púlsar era, anteriormente, de 2 masas solares, basada en dos sistemas que se localizaron en los años 2010 y 2013.
La investigación fue liderada por Manuel Linares, del grupo de investigación en Astronomía y Astrofísica (GAA), vinculado al Departamento de Física de la UPC, en colaboración con los astrónomos Tariq Shahbaz y Jorge Casares, del IAC.
Para el estudio usaron datos obtenidos con el Gran Telescopio Canarias (GTC) -el mayor telescopio óptico e infrarrojo del mundo-, el telescopio William Herschel (WHT), del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING), y el telescopio IAC80, así como modelos dinámicos de estrellas binarias con irradiación.
El equipo desarrolló, además, un nuevo método más preciso que los usados hasta ahora para medir masas de púlsares.
El púlsar objeto del estudio forma parte de un sistema binario, en el que dos estrellas orbitan alrededor de un centro de masa común: en este caso, una estrella como el Sol, "acompaña" a la estrella de neutrones, y la estrella secundaria, o compañera, se ve fuertemente irradiada por la estrella de neutrones.
Cuanto más masiva es la estrella de neutrones, más rápido se mueve la estrella compañera para hacer la órbita.
El método utilizado para establecer la masa del púlsar consiste en utilizar líneas espectrales de diferentes elementos químicos (hidrógeno, magnesio) para medir la velocidad con la que se mueve la estrella compañera.
Esto ha permitido al equipo de Linares medir por primera vez la velocidad de ambos lados de la estrella compañera (el lado irradiado y el lado frío), y demostrar que una estrella de neutrones puede tener más de dos veces la masa del Sol.
El nuevo método también se puede utilizar para medir la masa de agujeros negros y enanas blancas -remanentes de estrellas que mueren con más de 30 o menos de 10 masas solares, respectivamente- cuando estos se encuentran en sistemas binarios parecidos, donde la irradiación es importante.
--- Más densas que un núcleo atómico ---
Poder determinar la masa máxima de una estrella de neutrones tiene consecuencias muy importantes para muchos campos de la Astrofísica, así como para la Física Nuclear. Las interacciones entre nucleones –las partículas (neutrones o protones) que componen el núcleo de un átomo –a altas densidades son uno de los grandes misterios de la Física actual. La gran densidad de las estrellas de neutrones las convierte en un laboratorio natural para estudiar los estados de la materia más densos y exóticos imaginables.
La investigación también apunta a que, para poder soportar el peso de 2,3 masas solares, la repulsión entre partículas en el núcleo de la estrella de neutrones tiene que ser suficientemente fuerte. Esto indicaría que es poco probable que podamos encontrar quarks libres u otras formas de materia ‘exóticas’ en el centro del púlsar.
Con información de EFE
