Estrella de neutrones para niños
Una estrella de neutrones es lo que queda de una estrella muy grande después de que explota como una supernova. Son objetos muy densos y pequeños, compuestos principalmente por neutrones. Imagina que una estrella gigante se queda sin combustible; entonces, su centro se colapsa y se vuelve increíblemente compacto.
Estas estrellas son muy calientes. Lo que evita que se sigan encogiendo es una fuerza especial llamada "presión de degeneración cuántica". Esto se debe a una regla de la física, el principio de exclusión de Pauli, que dice que dos neutrones no pueden estar en el mismo lugar y estado al mismo tiempo.
Una estrella de neutrones típica tiene una masa de entre 1.35 y 2.1 veces la masa de nuestro Sol. Su radio es de unos 12 kilómetros, ¡mientras que el Sol es unas 600,000 veces más grande! Son tan densas que un trozo del tamaño de una caja de cerillas pesaría miles de millones de toneladas. Esto es como si un Boeing 747 se comprimiera al tamaño de un grano de arena.
Algunas estrellas de neutrones giran muy rápido y lanzan haces de radiación electromagnética. Cuando estos haces nos apuntan, los vemos como púlsares, que son como faros cósmicos que parpadean.
Contenido
¿Cómo se forman las estrellas de neutrones?
Las estrellas de neutrones nacen de estrellas muy grandes, que tienen al menos 8 veces la masa de nuestro Sol.
El colapso del núcleo estelar
Cuando una estrella gigante agota su combustible, su núcleo se calienta mucho. Se forman elementos más pesados, como el hierro. Al final, el núcleo se vuelve inestable y se encoge rápidamente. La temperatura sube muchísimo, hasta 3 mil millones de grados K.
A estas temperaturas extremas, el hierro del núcleo se rompe en partículas más pequeñas, como partículas alfa. Este proceso se llama fotodesintegración. Los electrones son absorbidos por los protones, formando neutrones y liberando neutrinos.
La explosión de supernova
Este proceso continúa hasta que la densidad es tan alta que la presión de los neutrones detiene el colapso. La parte exterior de la estrella es expulsada en una explosión gigante llamada supernova. Lo que queda es una estrella de neutrones. Si la estrella original era aún más masiva, podría convertirse en un agujero negro en lugar de una estrella de neutrones.
Características de las estrellas de neutrones
Las estrellas de neutrones son objetos muy especiales en el universo.
Densidad y gravedad extremas
La característica principal de estas estrellas es su increíble densidad. La materia está tan apretada que la presión de los neutrones y una fuerza nuclear repulsiva evitan que se colapsen más. Esto es diferente a las estrellas normales, que se mantienen estables por la presión del calor de sus reacciones nucleares.
Sus campos magnéticos son muchísimo más fuertes que el de la Tierra, ¡millones o incluso billones de veces más! La fuerza de la gravedad en su superficie también es asombrosa, unas 200 mil millones de veces más fuerte que la gravedad de la Tierra.
Rotación y púlsares
Cuando el núcleo de una estrella colapsa para formar una estrella de neutrones, empieza a girar mucho más rápido. Algunas estrellas de neutrones recién formadas pueden girar cientos de veces por segundo.
Los púlsares son estrellas de neutrones que emiten haces de radiación. Si estos haces cruzan nuestra vista mientras la estrella gira, los vemos como pulsos regulares de luz. El púlsar más rápido conocido gira 716 veces por segundo, ¡casi un cuarto de la velocidad de la luz en su superficie!
Estrellas de neutrones en sistemas binarios
A veces, una estrella de neutrones forma parte de un sistema binario con otra estrella. En estos casos, la estrella de neutrones puede "robar" material de su compañera. Este material cae sobre la estrella de neutrones, haciendo que brille en rayos X. Este proceso puede hacer que los púlsares viejos giren aún más rápido, convirtiéndose en "púlsares de milisegundos".
La fusión de dos estrellas de neutrones en un sistema binario es un evento muy poderoso. Se cree que estas fusiones son la causa de los estallidos de rayos gamma cortos y que producen fuertes ondas gravitacionales. En 2017, los científicos detectaron por primera vez las ondas gravitacionales de una fusión de estrellas de neutrones.
Historia del descubrimiento
La idea de las estrellas de neutrones fue propuesta por primera vez en 1934 por los astrónomos Walter Baade y Fritz Zwicky. Ellos sugirieron que estas estrellas podrían ser el resultado de una supernova.
Sin embargo, no fue hasta 1967 que se encontró la primera evidencia real. Jocelyn Bell Burnell y Antony Hewish descubrieron los púlsares. Poco después, se dieron cuenta de que estos púlsares eran en realidad estrellas de neutrones que giraban rápidamente y emitían radiación. Este descubrimiento fue muy importante para entender estos objetos misteriosos.
Galería de imágenes
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El modelo interno de una estrella de neutrones.
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Animación de las perturbaciones en el espacio-tiempo producidas por sistemas binarios de estrellas de neutrones, enanas blancas o agujeros negros.
Véase también
En inglés: Neutron star Facts for Kids
- Púlsar
- Magnetar
- Estrella compacta
- Estrella de quarks
- Evolución estelar
- Materia degenerada
- Objeto astronómico
- Cuásar
