Las estrellas pueden ser más extrañas de lo que imaginas

Las estrellas pueden ser más extrañas de lo que imaginas

Cuando una estrella gigante llega a su final, empieza a colapsar y puede transformarse en varias cosas, comúnmente un agujero negro o en una estrella de neutrones supermasiva. Sin embargo, existen otras posibilidades que aún no han sido comprobadas. Una de estas menciona una especie teórica de estrellas tan impresionantes que hacen parecer a los agujeros negros cosas aburridas.

Estrellas de neutrones.

Para poder entender esta clase tan especial de estrella, primero debemos mencionar algunas cosas sobre las estrellas de neutrones. Como su nombre lo indica, se componen mayoritariamente por neutrones, aunque también presentan otro tipo de partículas. Los modelos vigentes apuntan a que existe una capa externa de átomos comunes rodeados por electrones sueltos, y más en el interior un núcleo de protones y neutrones. Aún más en el centro encontraríamos neutrones sueltos, nucleones y electrones libres. Sin embargo, la composición del centro es algo que todavía no determinamos.

La llave de todo esto es que la estrella de neutrones se forma cuando la fuerza de gravedad es lo suficientemente masiva para comprimir el contenido equivalente de una estrella entera en una esfera de dimensiones “mínimas”, de alrededor de 32 kilómetros de diámetro. Entre esa densidad tan inimaginable, la materia asume una nueva forma, que es la materia de neutrones que vemos en las estrellas de neutrones. Si esta densidad incrementa su intensidad más allá de lo que la estrella puede soportar, decimos que la estrella colapsa y origina un agujero negro.

Hasta aquí sencillo, ¿verdad? ¿Pero, y si existieran otros tipos de estrellas compactas entre las estrellas de neutrones y los agujeros negros? Después de todo, una estrella compacta debe tener al menos 10 veces la masa del Sol para convertirse en un agujero negro, y las estrellas de neutrones que alcanzan esa forma definitivamente tienen entre 1.5 y 3 veces la masa de nuestro Sol. ¿Y las estrellas que poseen una masa entre 3 y 10 veces la masa del Sol? Aquí es donde todo se va al traste.

Estrellas Quark.

La razón por la que las estrellas de neutrones pueden tolerar tal fuerza gravitacional es una propiedad cuántica conocida como presión de degeneración. En pocas palabras, es el punto donde la materia alcanza una densidad tan grande que lo único que impide que las partículas de los componentes se separen es que las leyes de la mecánica cuántica impiden que ocupen un mismo estado cuántico. Dado que los neutrones individuales son mucho más pequeños que los átomos, es posible que sean compactados en una estrella de neutrones mucho más allá de lo que cabrían en una formación de átomos.

¿Y si se alcanzara un estado donde las estrellas de neutrones fueran aún más compactas? Ahí, al menos en teoría, los neutrones podrían empezar a dividirse en partes más pequeñas, los quarks. Los neutrones están integrados por un quark arriba y dos quark abajo. Algunos de estos quarks pueden transformarse en los hermanos más pesados del quark, el quark extraño, y la mezcla resultante de quarks se conoce como “materia exótica”.

Así, si esta hipotética estrella solo tuviera quarks de los tipos arriba y abajo, sería una estrella quark, pero si también tuviera quarks extraños, le llamarían estrella extraña.

¿Pero, estas estrellas existen? Son hipotéticas y en realidad no existe ningún tipo de prueba teórica, solo la evidencia empírica para suponer su existencia. Una estrella de neutrones que se transformara en una estrella extraña provocaría una explosión violenta en el Universo, una liberación de energía equivalente a 10^47 joules. Algunos investigadores creen que estas conversiones estelares son responsables por algunas de las explosiones de rayos gama más intensas que hemos observado. Si existieran, probablemente se parecerían mucho a RX RX J1856.5-3754 y a 3C58, fuertes candidatas a considerarse estrellas de quarks. Vía Io9

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